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DE1902884B2 - ANTENNA SYSTEM FOR VHF AND UHF AREAS FOR DETERMINING DIRECTION - Google Patents

ANTENNA SYSTEM FOR VHF AND UHF AREAS FOR DETERMINING DIRECTION

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DE1902884B2
DE1902884B2 DE19691902884 DE1902884A DE1902884B2 DE 1902884 B2 DE1902884 B2 DE 1902884B2 DE 19691902884 DE19691902884 DE 19691902884 DE 1902884 A DE1902884 A DE 1902884A DE 1902884 B2 DE1902884 B2 DE 1902884B2
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DE
Germany
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dipole
antenna
antenna system
dipoles
feed
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Application number
DE19691902884
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German (de)
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DE1902884C (en
DE1902884A1 (en
Inventor
Erich Dipl Ing 7016 Ger lingen Tanzer Kurt 7141 Geisingen Coors
Original Assignee
Standrd Elektrik Lorenz AG, 7000 Stuttgart
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Publication date
Application filed by Standrd Elektrik Lorenz AG, 7000 Stuttgart filed Critical Standrd Elektrik Lorenz AG, 7000 Stuttgart
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Priority to AT1007469A priority patent/AT295603B/en
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Priority to SE00565/70A priority patent/SE351752B/xx
Priority to FR7002272A priority patent/FR2033258B1/fr
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    • GPHYSICS
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Description

5 65 6

Die Strahlungsschwerpunkte der drei Antennen- der auf der einen Seite des Trägermaterials α auf-The radiation centers of the three antennas on one side of the carrier material α

elemente (Dipole ^1 und d2, Rahmenantenne R) müs- gesetzten Brücke B (F i g. 3), mittels der jeweils zwei,elements (dipoles ^ 1 and d 2 , loop antenna R) must be set bridge B (Fig. 3), by means of the two,

sen zusammenfallen, um einen zusätzlichen Fehler eine Dipolhälfte bildende Dipolteile der Dipole dv sen coincide in order to avoid an additional error forming a dipole half of the dipole parts of the dipoles d v

durch Dezentralisation zu vermeiden. bzw. d% leitend verbunden sind. Es ergeben sich soto be avoided through decentralization. or d % are conductively connected. It turns out that way

Trotz der aufbaumäßig sich durchdringenden An- 5 für jeden Dipol f/, und d% je zwei Speisepunkte an denDespite the structurally interpenetrating an 5 for each dipole f /, and d % two feed points at the

Ordnung müssen die Antennenelemente elektrisch Brücken B, an die symmetrisch die jeweilige Speise-Order, the antenna elements must have electrical bridges B, to which the respective feeder

veitgehendst voneinander entkoppelt sein (>40 db) energie abgelegt wird.as far as possible decoupled from each other (> 40 db) energy is deposited.

und dürfen sich in der Diagrammform gegenseitig Auf der von Kupferfolie freien Fläche sind genauand are allowed to mutually represent each other in the form of a diagram on the area free of copper foil are exactly

nicht beeinflussen. in der Mitte zwischen den einzelnen Dipolteilen dernot affect. in the middle between the individual dipole parts of the

Die vorstehenden Forderungen sind, wie sich durch 10 jeweiligen Dipolhälften der Dipole dx und r/2 auf demThe above requirements are, as indicated by 10 respective dipole halves of the dipoles d x and r / 2 on the

umfangreiche Versuche herausgestellt hat, mit der Trägermaterial ο die Speisesysteme Tr (F i g. 3, 4) fürExtensive experiments have shown with the carrier material ο the feed systems Tr (F i g. 3, 4) for

skizzierten Anordnung der einzelnen Leiterzüge gemäß die einzelnen Rahmenteile r1jri, r3jr4, rslrt und C7Zr8 Sketched arrangement of the individual conductor tracks according to the individual frame parts r 1 jr i , r 3 jr 4 , r s lr t and C 7 Zr 8

F i g. 1, in der schematisch die prinzipielle Anordnung (F i g. 1, 7, 8) der Rahmenantenne R (Rundstrahler)F i g. 1, in which the basic arrangement (Fig. 1, 7, 8) of the loop antenna R (omnidirectional antenna)

der Antennenelemente gezeigt ist, zu erfüllen. angeordnet. Infolge der kapazitativen Kopplung anof the antenna elements is shown to meet. arranged. As a result of the capacitive coupling

Aus mechanischen Gründen (Maßgenauigkeit) ist t5 die erregten Dipole dx und dt führen die Speise-For mechanical reasons (dimensional accuracy) t5 is the excited dipoles d x and d t lead the feed

das Antennensystem in der Technik der gedruckten systeme Tr auf der Außenseite Strom. Da ihre Längs-the antenna system in the technique of printed systems Tr on the outside electricity. Since their longitudinal

Schaltungen (Stripline-Technik) ausgeführt, was zu- achsen jedoch mit der der Dipole zusammenfallen,Circuits (stripline technology) carried out, which increase but coincide with that of the dipoles,

gleich auch eine einfache und preisgünstige Fertigung tritt keine Beeinträchtigung des Strahlungsdiagrammesalso a simple and inexpensive production does not affect the radiation diagram

erlaubt. Die einzelnen, die Antennenelemente bil- der Dipole auf.permitted. The individual antenna elements form dipoles.

denden Leiter werden mittels bekannter Technik auf ao Mit der beschriebenen Anordnung ergeben sich fürThe ends of the conductors are connected to ao using known technology. With the arrangement described, for

einer beidseitig mit Kupferfolie kaschierten, etwa einen Dipol </, oder dt die folgenden gemessenenone laminated on both sides with copper foil, for example a dipole </, or d t the following measured

kreisförmigen Isolierstoff-Trägerplatte (a, F i g. 3, 6, Werte des Strahlungsdiagrammes: 6a) hergestellt. Die gekreuzten Dipolsysteme dt undcircular insulating material carrier plate (a, Fig. 3, 6, values of the radiation diagram: 6a). The crossed dipole systems d t and

ί/ϋ (F i g. 1, 2) sind innerhalb der Rahmenantenne R, 3-db-Breite 89,5°ί / ϋ (Fig. 1, 2) are within the loop antenna R, 3-db-width 89.5 °

die aus Rahmenteilen rx bis r„ gebildet wird, symme- 35 (theoretische Grenze 90°)which is formed from frame parts r x to r ", symmetrical 35 (theoretical limit 90 °)

trisch angeordnet. Die Rahmenantenne R (F i g. 1) 6-db-Breitt 118,5 ... 119°trically arranged. The loop antenna R (Fig. 1) 6 db width 118.5 ... 119 °

wird an vier diametralen Stellen F des Umfangs mit (theoretische Grenze 120°)at four diametrical points F of the circumference with (theoretical limit 120 °)

Trägerenergie eingespeist, wie später noch ausführlich „ . ..Carrier energy fed in, as will be explained in more detail later “. ..

beschrieben wird (F i g. 4 bis 7), wobei die Speise- Nullemzuge -40 ... -50 dbis described (F i g. 4 to 7), the feed Nullemzuge -40 ... -50 db

systeme Tr (F i g. 3 und 4) auch in Stripline-Technik 3o Winkelfehler zwischen ausgeführt (F i g. 6 und 6a) und in der Achse der den Nulleinzügen ... 0,3° ... 0,5° flächenhaften Dipole dx und dt in Aussparungen angeordnet sind. Die Speisesysteme (nicht dargestellt) Der Eingangswiderstand eines Dipols liegt bei für die Dipole dx und d2, zweckmäßigerweise ebenfalls Re «= (5 - j 120) Ohm.systems Tr (Figs . 3 and 4) also in stripline technology 3o angular error between executed (Figs. 6 and 6a) and in the axis of the zero indentations ... 0.3 ° ... 0.5 ° Planar dipoles d x and d t are arranged in recesses. The feed systems (not shown) The input resistance of a dipole is for the dipoles d x and d 2 , expediently also Re = (5 - j 120) ohms.

in Stripline-Technik ausgeführt, sind in einem als 35 Der zweite Dipol dt ist orthogonal zum ersten Abschirmung dienenden Metallgehäuse (nicht dar- angeordnet. Bei mechanisch exaktem Aufbau ergeben gestellt) auf der einen Seite der Isolierstoff-Träger- sich zwischen den beiden Dipolen Entkopplungswerte platte o, auf der sich auch die anderen Antennen- von 50 bis 60 db, einwandfrei symmetrierende Speiseelement; befinden, an die Dipolteile verbindende systeme (nicht gezeichnet) vorausgesetzt. Brücken B (F i g. 3) angebaut und mit diesen leitend 40 Die aus den acht kreisförmig (D/λ = 0,25; D = verbunden. F i g. 3 zeigt einen Schnitt entlang der Durchmesser von R, λ = Betriebswellenlänge) anLinie A-A'. F i g. 2, in Pfeilrichtung gesehen. geordneten Rahmenteilen ry... r„ aufgebaute Rahmen-The second dipole d t is orthogonal to the first shielding metal housing (not shown. Given a mechanically exact structure) on one side of the insulating material carrier between the two dipoles Decoupling values plate o, on which the other antennae from 50 to 60 db, perfectly balanced feed element; systems (not shown) connecting the dipole parts are provided. Bridges B (Fig. 3) built on and with these conductive 40 Die from the eight circular (D / λ = 0.25; D = connected. Fig. 3 shows a section along the diameter of R, λ = operating wavelength ) on line A-A '. F i g. 2, seen in the direction of the arrow. ordered frame parts r y ... r "built-up frame

Da das zur Zeit aus Festigkeitsgründen verwendete antenne R wird an den vier Stellen F (bzw. χ und >·) Trägermaterial für die Antennenplatte (Epoxyd-Glas- eingespeist, wodurch eine sehr homogene Stromfasergewebe, 1.5 mm) keine besonders guten Hoch- 45 verteilung auf dem Umfang erzielt wird. frequenz-Eigenschaften aufweist (bei 100 MHz: Di- Beim Betrieb ergibt sich dann ein in F i g. 4 durch elektrizitätskonstante £ ^ 5,2; Verlustwinkel tan# =« Vorzeichen + bzw — an den einzelnen Rahmenuiler 300 · ΙΟ-4) ist die Konstruktion so ausgeführt, daß gekennzeichneter Strombelag. Die Rahmenteile sine das Trägermaterial α weitgehend feldfrei bleibt. Zur aus Gründen der Anpassung als Leitungskreise ir Verringerung der Verluste wurde weiterhin die Isolier- 50 Stripline-Technik ausgeführt; ihre Länge/ ist kleine stoff-! rägerplatte α an einigen kritischen Stellen, d. h. als eine Viertelwellenlänge (//λ < 0,25) gewählt, an den jeweiligen Einspeisestellen F bzw. χ unu y Zwischen den jeweiligen Speisepunkten χ und (F i g. 1. 4. 7). ausgespart, was zugleich eine Ver- bei F und den strahlenden Rahmenteilen r,... r8 lieg ringerung der Kapazität zwischen den benachbarten eine Induktivität L mit dem induktiven Widerstam Leitern bewirkt. 55 (Blindwiderstand) Xj. = 50 ... 150 Ohm. Der ei Since the antenna R currently used for reasons of strength is fed into the four points F (or χ and> ·) carrier material for the antenna plate (epoxy-glass, which creates a very homogeneous electricity fiber fabric, 1.5 mm), it is not particularly well distributed on the scope is achieved. has frequency properties (at 100 MHz: Di- During operation, there is then an in Fig. 4 by the electricity constant £ ^ 5.2; loss angle tan # = «sign + or - at the individual frame oiler 300 · ΙΟ- 4 ) the construction is carried out in such a way that marked current coating. The frame parts sine the carrier material α remains largely field-free. In order to reduce losses for reasons of adaptation as line circuits, the 50 stripline insulation technology was still used; their length / is small fabric! carrier plate α at some critical points, ie selected as a quarter wavelength (// λ <0.25), at the respective feed points F or χ unu y between the respective feed points χ and (F i g. 1. 4. 7). recessed, which also r a comparison at F and the radiating frame parts, ... r causes 8 lie ringerung the capacitance between the adjacent an inductance L with the inductive Widerstam conductors. 55 (reactance) Xj. = 50 ... 150 ohms. The egg

Im folgenden werden nun die einzelnen Antennen- forderliche, jeweilige Wert dieses Blindwiderstandes X In the following, the individual antenna-required, respective values of this reactance X

elemente des Antennensystems genauer beschrieben. kann durch veränderliche Kurzschlußschieber S (z. Ielements of the antenna system described in more detail. can be changed by variable short-circuit slide S (z. I

Die beiden Dipole dt und d2 sind als flächenhafte F i g. 4) eingestellt werden.The two dipoles d t and d 2 are shown as two-dimensional F i g. 4) can be set.

Hertzsche Dipole gemäß F i g. 2 (/// = 0.17; bj).= Die beschriebene Rahmenantenne R (RundstrahleiHertzian dipoles according to FIG. 2 (/// = 0.17; bj). = The described loop antenna R (Rundstrahlei

0.05: / = Länge, b = Breite, λ = Betriebswellenlänge) 60 liefert ein Diagramm mit weniger als J1 0.2 db Al0.05: / = length, b = width, λ = operating wavelength) 60 provides a diagram with less than J 1 0.2 db Al

ausgebildet, wobei die die Dipolteile bildenden weichung von der idealen Kreisform.formed, wherein the dipole forming the deviation from the ideal circular shape.

Kupferbeläge auf beiden Seiten des Trägermaterials α Die Speisesysteme Tr für den Rundstrahler R sinCopper coatings on both sides of the carrier material α The feed systems Tr for the omnidirectional radiator R sin

(F i g. 3, 6. 6 a) angeordnet -sind. Die einzelnen, ein- als Schlitztransformatoren ausgebildet, die in Stri](Fig. 3, 6. 6 a) are arranged. The individual, one designed as slot transformers, which are in stri]

ander entsprechenden Dipolteile der Dipole </, und d% line-Technik ausgeführt sind. Sie bewirken sowoother corresponding Dipolteile the dipoles </ and d% line technology are carried out. You effect anyway

auf beiden Seiten des Trägermaterials α sind mittels 65 eine Umsymmetrierung als auch eine TransformatkOn both sides of the carrier material α , by means of 65, symmetrization as well as a transformer are located

Verbindungen ρ (Fig. 3) mindestens an den Ecken des Strahlerwiderstandes, so daß sich im zentral«Connections ρ (Fig. 3) at least at the corners of the radiator resistance, so that in the central "

durch das Trägermaterial α hindurch leitend \er- Speisepunkt C, das ist der Punkt, in dem die viconductive through the carrier material α feed point C, that is the point at which the vi

bunden. Die Einspeisung der Sendeenergie erfolgt an Schlitztransformatoren Tr parallel geschaltet sinbound. The transmission energy is fed in at slot transformers Tr connected in parallel

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für den Rundstrahler R ein Eingangswiderstancl von System«, der Schlitztransformatoren Tr bildenden,for the omnidirectional radiator R an input resistance from system «forming the slot transformers Tr,

näherungsweise 50 Ohm (koaxial. Massepunkt Λ/) mittels der Verbindung ν leitend miteinander verbiin-approximately 50 ohms (coaxial. ground point Λ /) by means of the connection ν conductively connected to one another.

ergibt. denen Deläge 1 mittels einer Verlängerung der Verbin-results. which Deläge 1 by means of an extension of the connection

Die Transformation erfolgt wie es in F i g. 5 dung ν mit dem Belag 2 leitend verbunden. An denThe transformation takes place as in FIG. 5 manure ν is conductively connected to the covering 2. To the

(Smith-Diagramm) eingezeichnet ist. 5 Ausgängen eines jeden Schlitztransformators Tr (Be-(Smith chart) is shown. 5 outputs of each slot transformer Tr (loading

Der Eingangswiderstand zwischen zwei benach- läge 2 und 3). die mit den Speisepunkten .v bzw. y vonThe input resistance between two adjacent 2 and 3). those with the feed points .v and y of

harten Stra,..'erelemenien. z. B. r1 und r2 des Rund- jeweils zwei zusammengehörigen Rahmenteilen, z.. B.hard road .. 'erelemenien. z. B. r 1 and r 2 of the round two frame parts that belong together, e.g.

Strahlers R liegt bei Z, = 50 (0.05 - j 2.5) Ohm. T1V2. zn verbinden sind (in F i g. 6 durch Pfeile gekenn-Radiator R is at Z, = 50 (0.05 - j 2.5) Ohm. T 1 V 2 . zn (indicated by arrows in Fig. 6

symmetrisch. (Punkt Pl. F i g. 5). zeichnet) steht eine s\ inmetrische Spannung zur Spei-symmetrical. (Point Pl. F i g. 5). draws) there is a s \ inmetric stress for storage

Durch Vorschalten der induktivität L mit dem in- n> sung der Strahlerelemente r, r2. λ., γ, ... des Rund-By connecting the inductance L upstream with the consideration of the radiator elements r, r 2 . λ., γ, ... of the round

dluktiven Widerstand Xi, (Leitungskreise) ergibt sicli Strahlers R zur Verfügung. Als Abschirmung der bisherDuctive resistance Xi, (line circuits) results in radiator R available. As a shield so far

Hu den jeweiligen Speisepunkten γ und y der einzelnen beschriebenen Teile eines jeden Schlilztransformators Tr Hu the respective feed points γ and y of the individual described parts of each Schlilz transformer Tr

Rahmenteile r^r.,. rx r,. /yr, und r-t„ ein Widerstand sind weitere Kupferbeläge 4 und 5 auf Isoliermaterial d Frame parts r ^ r.,. r x r ,. / yr, and r- t "a resistor are further copper layers 4 and 5 on insulating material d

Z2-SO (0.06 /0) Ohm symmetrisch (Punkt Pl. bzw. e aus PPO vorgesehen, iie eine Strahlung nach Z 2 -SO (0.06 / 0) Ohm symmetrical (point Pl. Or e from PPO provided, iie a radiation after

F i g. 5). 15 außen bzw. eine Einkopplung von Störungen vonF i g. 5). 15 outside or a coupling of interference from

Die Schlitztransformatoren Tr sind im Wellenwider- außen verhindern. Aus diesem Grunde sind die Kupfer-The slot transformers Tr are in the wave counter- outside prevent. For this reason the copper

itand und in der elektiischen Länge in an sich be- beläge 4 und 5 etwas breiter gehalten als jie Kupfer-itand and in terms of electrical length in coverings 4 and 5 are somewhat broader than the copper

kannter Weise so bemessen, daß dieser Widerstand Z2 beläge 2 und 3. D'e Kiipferbeläge 4 und 5 sind mittelsAs is known, so dimensioned that this resistance Z 2 coverings 2 and 3. D'e Kiipferbeläge 4 and 5 are by means of

auf Z3 -- 50 (5 · /0) Ohm. koaxial, transformiert wird der entsprechend verlängerten Verbindung ul an denon Z 3 - 50 (5 · / 0) ohms. coaxial, the correspondingly lengthened connection ul to the is transformed

(Punkt P3. F i g. 5). 20 Massepunkt M gelegt, der den Außenleiter des koaxi-(Point P3. Fig. 5). 20 ground point M , which connects the outer conductor of the coaxial

Durch Zusammenschalten der F.ingänge der vier alen Speisesystems bildet. Die Energie wird bei Cund WBy interconnecting the inputs of the four alen feed system. The energy is at C and W

Schlitztransformatoren Tr ergibt sich im Speisepunkt C mittels eines mit entsprechendem Stecker versehenenSlot transformers Tr are obtained at feed point C by means of a connector provided with a suitable connector

gegen den Massepunkt l\f ein Widerstand Z4 — 50 Koaxialkabels eingespeist. Die Kiipferbeläge 4 und 5against the ground point l \ f a resistor Z 4 - 50 coaxial cable is fed in. The Kiipfer coverings 4 and 5

(1.2 L /0) Ohm. koaxial, als Eingangswiderstand für sind £im anderen Ende (Ausgangsende, recht; in(1.2 L / 0) ohms. coaxial, as input resistance for are £ in the other end (output end, right; in

den Rundstrahler R (Punkt P4. F i g. 5). 25 Fig. Ii bzw. vorn in Fig. 6a) mittels einer Verbin-the omnidirectional radiator R (point P4. F i g. 5). 25 Fig. Ii or at the front in Fig. 6a) by means of a connection

Der Frequenzgang der Anpassung verläuft gemäß ■ dung u 2 leitend verbunden,The frequency response of the adaptation runs according to ■ application u 2 conductively connected,

der gestrichelt gezeichneten Kurve in F i g. 5. Die einzelnen Bauteile eines jeden SJilitztransfor-the dashed curve in FIG. 5. The individual components of each SJilitztransfor-

Durch Verändern der Vorschalt-Induktivität L mator« Tr sind mechanisch fest miteinander verbunden,By changing the series inductance L mator « Tr are mechanically firmly connected to one another,

(Kurzschlußschieber 5 der Leitungskreis: verstellen) beispielsweise mittels Zweikomponenten-F.poxydharz-(Short-circuit slide 5 of the line circuit: adjust) for example by means of two-component F.poxy resin

läßt sich für jede Frequenz im Bereich von 108 bis 30 Kleber zusammengeklebt, wobei möglichst homogenecan be glued together for any frequency in the range from 108 to 30, being as homogeneous as possible

118 MHz Punkt P4 des Diagrammes gemäß F i g. 5 Klebfugen (ohne Lufteinschlüsse) anzustreben sind,118 MHz point P4 of the diagram according to FIG. 5 glue joints (without air inclusions) are to be aimed for,

erreichen. Die Feinanpassur.g auf Z — 50 Ohm wird Durch die teilweise Verwendung guter Hochfre-reach. The Feinanpassur.g to Z - 50 Ohm is due to the partial use of good high frequency

mittels eines Transformat'onsvierpols vorgenommen. quenz-lsolierstoffe (z.B. PPO mit tan Λ -8-10 ')made by means of a Transformat'onsvierpols. frequency insulating materials (e.g. PPO with tan Λ -8-10 ')

Der Aufbau der Schlitztransformatoren Tr ist in verursachen die Schlitztransformatoren Tr nur sehrThe structure of the slot transformers Tr is in cause the slot transformers Tr only very much

F i e. 6 schematisch dargestellt. F i g. 6 zeigt die ein- 35 geringe Verluste.F i e. 6 shown schematically. F i g. 6 shows the low losses.

zelnen Bauteile der besseren Übersicht wegen mit Ab- Der Energietransport vom zentralen Speisepunkt CThe energy transport from the central feed point C

stand übereinanderliegend. In Wirklichkeit sind die und dem Massepunkt M des Rundstrahlers R zu denstood on top of each other. In reality, the and the mass point M of the omnidirectional radiator R are the

Bauteile eng zusammengebaut, beispielsweise zu- jeweiligen Einspeisestellen .ν und y erfolgt über dasComponents are closely assembled, for example to the respective feed-in points .ν and y are carried out via the

sammengekittet. Feld zwischen Innenleiter 1 und dem Kupferbelag 3.cemented together. Field between inner conductor 1 and the copper coating 3.

F i g. 6a zeigt einen Querschnitt, auf die Stirnseite 4.0 Dieses Feld verläuft nur im veriustarmen PPO. DasF i g. 6a shows a cross section on the front side 4.0. This field runs only in the low-loss PPO. That

gesehen. Wie aus F i g. 6a hervorgeht, ist der Aufbau Feld zwischen den Belägen 2 und 3 durchsetzt zweiseen. As shown in FIG. 6a, the building field between the pads 2 and 3 is interspersed with two

zu beiden Seiten des Trägermaterial α gleich, also Schichten PPO und eine Schicht Epoxyd-Glasgcwebethe same on both sides of the carrier material α , i.e. layers of PPO and a layer of epoxy glass fabric

spiegelbildlich symmetrisch zum Trägermaterial α. (tan Λ = 300 · 10 '); die auftretenden Verluste sindmirror image symmetrical to the carrier material α. (tan Λ = 300 x 10 '); are the losses incurred

In F i g. 6 ist diese Symmetrie der Einfachheit wegen jedoch gering, weil die Spannung zwischen den Be-In Fig. 6 this symmetry is small for the sake of simplicity because the tension between the two

nicht vollständig gezeichnet. 45 lägen 2 und 3 nur kleine Werte annimmt, da der Wider-not completely drawn. 45, 2 and 3 would only assume small values, since the

Um die Verluste in den Schlitztransformatoren Tr stand Z2 zwischen den jeweiligen Einspeisepunkten .vTo the losses in the slot transformers Tr stood Z 2 between the respective feed points .v

(F i g. 6) möglichst klein zu halten, sind diese weit- undj· nur etwa 3 Ohm beträgt, und diese Spannung(Fig. 6), these are wide and only about 3 ohms, and this voltage is to be kept as small as possible

gehend aus verlustarmem Isoliermaterial, z. B. Poly- vom Ausgang des jeweiligen Schlitztransformators Tr going from low-loss insulating material, e.g. B. Poly from the output of the respective slot transformer Tr

phenylene-Oxyd (PPO) mit ε =& 2.55 und tan Λ = 8.10"4 (Pfeile rechts in F i g. 6) zum Eingang (Speisestellen Cphenylene oxide (PPO) with ε = & 2.55 and tan Λ = 8.10 " 4 (arrows on the right in Fig. 6) to the entrance (feed point C

(f = Dielektrizitätskonstante: tan ύ = Verlustwinkel) 30 und Λ/, links in Fig. 6) zudem etwa linear abnimmt, (f = dielectric constant: tan ύ = loss angle) 30 and Λ /, left in Fig. 6) also decreases approximately linearly,

aufgebaut. Von der Ausgangsseite gesehen (Pfeile rechts in F i g. 6)built up. Seen from the exit side (arrows on the right in Fig. 6)

Auf der Epoxydharz-Glasgewebe-Trägerplatte ο be- bilden die Beläge 2 und 3 zusammen eine symmetrischeThe coverings 2 and 3 together form a symmetrical one on the epoxy resin / glass fabric carrier plate ο

finden sich beidseitig die den Innenleiter des Koaxial- Bandleitung, die an der Eingangsseite (links in F i g. 6)the inner conductor of the coaxial ribbon cable can be found on both sides, which is on the input side (left in Fig. 6)

systems bildenden, konisch (wegen Z—Variation) ver- kurzgeschlossen ist.system-forming, conical (because of Z-variation) is short-circuited.

laufenden Kupferbeläge 1, die am Anfang und Ende 55 Das Feld zwischen den Kupferbelägen 2 und 3 desrunning copper coverings 1, which are at the beginning and end 55 the field between the copper coverings 2 and 3 of the

mittels einer Verbindung/? durch ein Loch im Träger- jeweiligen Schiitztransformators Tr und den die je-by means of a connection /? through a hole in the carrier - the respective Schiitztransformer Tr and the each

material α leitend miteinander verbunden sind, elek- weilige Abschirmung bildenden Kupferbelägen 4bzw. 5material α are conductively connected to each other, electrical shielding forming copper coverings 4 or. 5

trisch also parallel geschaltet sind. Der Außenleiter der verläuft nur im veriustarmen PPO.trisch are connected in parallel. The outer conductor runs only in the low-loss PPO.

Schlitztransformatoren Tr wird von Kupferbelägen 2 Bei Betrieb nur des Rundstrahlers R stellt sich aufSlot transformers Tr is covered by copper coverings 2 When only the omnidirectional radiator R is in operation

und 3 auf Isolierstoffstreifen h bzw. c (aus PPO) zu 60 den einzelnen Rahmenteilen/yV2 ... die in den F ig. 4and 3 on strips of insulating material h or c (made of PPO) for the individual frame parts / yV 2 ... which are shown in FIGS. 4th

beiden Seiten der Trägerplatte α gebildet. und 7 mit Vorzeichen -j- bzw. — angedeutete Span-formed both sides of the support plate α . and 7 with the sign -j- or - indicated span-

An der Seite, an der die Einspeisung erfolgt (links in nungsverteilung ein.On the side where the feed takes place (on the left in the feed distribution a.

F i g. 6). sind die Beläge 2 und 3 mittels einer Verbin- Es wird nun die Wirkung der erregten Rahmendung trl durch das Trägermaterial α hindurch leitend teile C1V2 ... auf die Dipole </, und d„ betrachtet,
miteinander verbunden und bilden den Masseleiter M 65 Wegen der Symmetrie zu den in der Mitte angeord-(z. B. F i g. 8) des koaxialen Systems der Schlitztrans- neten. Dipolen ^1 und d, und der gegenphasigen Erreforn. stören Tr. Am (symmetrischen) Ausgangsende gung von sich auf dem Umfang gegenüberliegenden (rechts in F i g. 6) sind die den Tnnenleiter des koaxialen Rahrnenteüen. z. B. r3 und rs oder r, und r- in Wirkung
F i g. 6). are the coverings 2 and 3 by means of a connection. The effect of the excited frame end trl through the carrier material α through conductive parts C 1 V 2 ... on the dipoles </, and d "is considered,
connected to each other and form the ground conductor M 65 Because of the symmetry to the (e.g. Fig. 8) arranged in the middle of the coaxial system of the slit transnets. Dipoles ^ 1 and d, and the anti-phase Erreforn. disturb door. At the (symmetrical) exit end of each other on the circumference opposite one another (on the right in Fig. 6) are the inner conductors of the coaxial part of the frame. z. B. r 3 and r s or r, and r- in effect

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auf den Dipol r/,, heben sich diese Wirkungen durch Strahlungsverkopplung (durch Pfeile in F i g. 7 angedeutet) auf die Dipole d, und d2 praktisch auf, d. h., bei Betrieb des Rundstrahlers R werden auf den Dipolen r/, und d, nur kleine oder überhaupt keine Ströme induziert, die das Runddiagramm beeinträchtigen könnt 'ft.on the dipole r / ,, these effects cancel by radiation coupling (indicated by arrows in F i g. 7 indicated) d to the dipoles, and d 2 practical, ie, during operation of the circular radiator R will be on the dipoles r /, and d, only small currents or no currents at all induced which could affect the circular diagram 'ft.

Bei Erregung rit/r eines Dipols, z. B. rf„ des Kreuzdipol-Systems ergibt sich durch kapazitive Kopplung bzw. Strahkingsverkopplung (in F i g. 8 durch Pfeile angedeutet) auf den einzelnen Rahmenteilen /γ V2 ... die in F i g. 8 durch Vorzeichen bzw. - angedeutete Spannungsverteilung.When excited rit / r a dipole, z. B. rf "of the cross dipole system results from capacitive coupling or beam coupling (indicated by arrows in FIG. 8) on the individual frame parts / γ V 2 ... Those shown in FIG. 8 by the sign or - indicated stress distribution.

Zum Vergleich mit der Spannungsverteilung bei Betrieb des Rundstrahlers R (F i g. 4 und 7) ist diese durch in Klammern gesetzte Vorzeichen ( +-) bzw. (- ) in F i g. 8 eingetragen. Wie man erkennt, ist die durch Kopplung des strahlenden Dipols, z. B. r/„ auf die Rahmenteiie induzierte Spannung auf den Rahmenteilen r, und r4 genau gegenphasig zu der Spannungsverteilung bei Betrieb des Rundstrahlers. Die induzierten Spannungen auf gegenüberliegenden Rahmenteilen pflanzen sich übei die Schlitztransformatoren Tr turn zentralen Speisepunkt C der Antenne hin fort (durch gestrichelt gezeichnete Pfeile in F i g. 8 angedeutet) und löschen sich hier aus (»virtueller Kurzschluß«). Für den zweiten Dipol d2 (in F i g. 7 und 8 nicht gezeichnet) des Kreuzdipol-Systems gelten analoge Verhältnisse.For comparison with the voltage distribution during operation of the omnidirectional radiator R (FIGS. 4 and 7), this is indicated by the signs (+ -) and (-) in brackets in FIG. 8 registered. As can be seen, the coupling of the radiating dipole, e.g. B. r / "on the frame parts induced voltage on the frame parts r, and r 4 exactly in phase opposition to the voltage distribution during operation of the omnidirectional radiator. The induced voltages on opposite frame parts propagate through the slot transformers Tr turn central feed point C of the antenna (indicated by dashed arrows in FIG. 8) and are canceled out here ("virtual short circuit"). Analogous relationships apply to the second dipole d 2 (not shown in FIGS. 7 and 8) of the crossed dipole system.

Bei Betrieb beider Dipole i/, und J2 des Kreuzdipolsystems tritt somit am zentralen Speisepunkt C des Rundstrahlers R keine Spannung auf.In operation of both dipoles i /, and J 2 of the Kreuzdipolsystems thus occurs at the central feeding point C of the circular radiator R no voltage.

Der virtuelle Kurzschluß transformiert sich über die Schlitztransformatoren Tr an die jeweiligen Einspeisepunkte χ und ν der Rundstrahlerelemente (Rahmenteile/·] ι·2 . . .); entsprechend dem Wellenwiderstand und der elektrischen Länge der Schlitztransformatoren Tr(Iλ --■ (),12)ergibt sich zwischen den jeweiligen Einspeisungspunkten χ und y ein induktiver Blindwiderstand von etwa 150 0hm. Dieser liegt in Reihe mit den durch Strahlungskopplung erregten als Leitungskreise ausgebildeten Rahmenteilen. Durch Parallelschalten einer Kapazität 6 (Fig. 8) geeigneter Größe (Abstimmung auf Parallelresonanz) an die jeweiligen Speisepunkte χ und y läßt sich an dieser Stelle ein Widerstand von 5000 bis 6000 Ohm erzeugen, der parasitäre Ströme auf den RundstrahJerelementen T1 ... r8 weitestgehend unterdrückt. Im Feld wird damit nur der Strombelag auf den flächenhaften Dipolen </, und d2 des Kreuzdipolsystems wirksam.The virtual short-circuit is transformed via the slot transformers Tr to the respective feed points χ and ν of the omnidirectional radiator elements (frame parts / ·] ι · 2 ...); According to the characteristic impedance and the electrical length of the slot transformers Tr (Iλ - ■ (), 12) there is an inductive reactance of about 150 ohms between the respective feed points χ and y. This is in series with the frame parts, which are excited by radiation coupling, designed as circuit lines. By connecting a capacitance 6 (Fig. 8) of suitable size (tuned to parallel resonance) in parallel to the respective feed points χ and y , a resistance of 5000 to 6000 ohms can be generated at this point, the parasitic currents on the RundstrahJerelemente T 1 ... r 8 largely suppressed. In the field, only the current on the two- dimensional dipoles </, and d 2 of the crossed dipole system is effective.

Der vorstehend beschriebene Effekt ist in der Literatur unter dem Begriff »Tieline-Effekt« bekannt, üblicherweise wird dieser Effekt im Zusammenhang mit λ/4-Tiansformationsleitungen ausgenutzt (λ — Betriebswellenlänge). The effect described above is known in the literature under the term "Tieline effect"; this effect is usually used in connection with λ / 4 table formation lines (λ - operating wavelength).

Durch die beschriebenen Maßnahmen zur Anpassung des Rundstrahlers R sowie die Ausnutzung des Tieline-Effekts zur Unterdrückung von Parasitär-Strömen ist die Antenne natürlich nur schmalbandig.Due to the measures described for adapting the omnidirectional antenna R and the utilization of the Tieline effect to suppress parasitic currents, the antenna is of course only narrow-band.

>o Sie muß daher innerhalb des für VOR-Drehfunkfeuer international vorgesehenen Frequenzbereiches von 10? bis 118 MHz auf die jeweilige, durch Organisation für jedes VOR-Funkfeuer festgesetzte Betriebsfrequen/ eingestellt werden. Dafür sind einmalig folgende Maßnahmen erforderlich:> o You must therefore be within the VOR radio beacon internationally intended frequency range of 10? up to 118 MHz depending on the organization operating frequencies / can be set for each VOR radio beacon. The following measures are unique for this necessary:

1. Einstellung der K n/ hlußschieber .S' an .!en Rahmenteilen /·,... rv. so daß sich eine optimale Anpassung des Rundstrahlers R ergibt.1. Adjustment of the closing slide .S 'on.! En frame parts / ·, ... r v . so that an optimal adaptation of the omnidirectional radiator R results.

2. Abstimmung der Kapazitäten 6(ülasrohrtrimmer) an den Enden der Schlitztransformatoren Tr (Speisepunkte .v undy) auf Parallelresonanz (wenn sich im zentralen Speisepunkt C der Antenne ein virtueller Kurzschluß befindet).2. Matching the capacities 6 (tube trimmer) at the ends of the slot transformers Tr (feed points .v and y) to parallel resonance (if there is a virtual short circuit in the central feed point C of the antenna).

Zum Schutz gegen klimatische Einflüsse ist die Antenne mit einem entsprechenden Schutzlack überzogen und wird bei der Montage in einem Polarisationskäfig zusätzlich mit einem Schutzgehäuse umgeben.The antenna is coated with a protective varnish to protect it against climatic influences and is additionally surrounded with a protective housing when mounted in a polarization cage.

Wie eingangs bereits angedeutet worden ist, kann die h'er beschriebene Antenne auch in Verbindung mit einem Einkanal-Amplitudenpeilempfänger Verwendung finden, bei dem beispielsweise eine Minimumpeilung durchgeführt wird. Dabei kann so verfahren werden, daß die Rahmenantenne R als Rundstrahier dauernd am Empfängereingang liegt, bis ein zu peilendes Objekt gefunden worden ist (Stellung Suchen). Dann wird der Kreuzdipu! djd2 dazu an den Eingang des Peilempfängers angelegt (Stellung Peilen), wodurch das Diagramm der Antenne kardioidenförmig wild. Dann wird, beispielsweise mittels eines von Hand drehbaren Goniometers, die Phase der von den beiden Dipolen r/, und dt aufgenommenen Spannungen so lange geändert — was eine Drehung der Kardioide um ihren Ursprung bewirkt —, bis das Minimum der einfallenden Welle erreicht ist. Die Peilrichtung kann direkt aiii einer am Goniometer angebrachten Skala abgelesen werden. Schließlich ist es auch möglich, in Verbindung mit einem eigenen Sichtanzeigegerät in an sich bekannter Weise einen automatischen Peiler mit der beschriebenen Antenne auszurüsten.As already indicated at the beginning, the antenna described above can also be used in connection with a single-channel amplitude direction finder in which, for example, a minimum direction finding is carried out. It can be proceeded in such a way that the loop antenna R is continuously located at the receiver input as a circular tracer until an object to be tracked has been found (search position). Then the cross dipoo! djd 2 is applied to the input of the direction finder (position direction finding), whereby the diagram of the antenna is cardioid. Then, for example by means of a manually rotatable goniometer, the phase of the voltages recorded by the two dipoles r /, and d t is changed - which causes the cardioids to rotate around their origin - until the minimum of the incident wave is reached. The bearing direction can be read off directly on a scale attached to the goniometer. Finally, it is also possible to equip an automatic direction finder with the antenna described in connection with its own display device in a manner known per se.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

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Claims (13)

Patentansprüche:Patent claims: Ί. Antennensystem für den VHF- und UHF-Bereich zur Richtungsbestimmung in Verbindung mit Funknavigationsanlagen (Funkfeuersender oder Peilempfänger), bei dem die Strahlerelemente und Speiseglieder in der Technik der gedruckten Schaltungen auf einer kreisrunden Trägerplatte ausgeführt sind, dadurch gekennzeichnet, daß das Antennensystem aus der funktionellcn und baulichen Kombination eines Kreuzdipols aiii, stromgespeisten, verkürzten, gestreckten Dipolen (clx und </a) und einer um den Kreuzdipol herum symmetrisch angeordneten, an vier um 90° versetzten, zu den Dipolen des Kreuzdipols symmetrisch liegenden Speisepunkten (X, Y) gespeisten Rahmenantenne (R) besteht, und daß die Speiseglieder (Tr) für die Teile (r) der Rahmenantenne (R) ebeti.o in der Technik der gedruckten ao Schaltungen, jedoch auf eigenem Trägermaterial auegeführt und auf der Trägerplatte (a) montiert sind.Ί. Antenna system for the VHF and UHF range for determining the direction in connection with radio navigation systems (radio beacon transmitters or direction finders), in which the radiator elements and feed elements are designed using the technology of printed circuits on a circular carrier plate, characterized in that the antenna system consists of the functional and Structural combination of a crossed dipole aiii, current-fed, shortened, elongated dipoles (cl x and </ a ) and one symmetrically arranged around the crossed dipole, at four feed points (X, Y) which are offset by 90 ° and are symmetrical to the dipoles of the crossed dipole Loop antenna (R) exists, and that the feed elements (Tr) for the parts (r) of the loop antenna (R) ebeti.o in the technology of printed ao circuits, but on their own carrier material and are mounted on the carrier plate (a). 2. Antennensystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Ausstrahlung einer Kar- aj dioide die Rahmenantenne (R) -und die Dipole (i/„ ί/jj) des Kreuzdipuls gleichzeitig gespeist werden.2. Antenna system according to claim 1, characterized in that the loop antenna (R) and the dipoles (i / "ί / jj) of the cross dipulse are fed simultaneously for the emission of a Kar aj dioid. 3. Antennensystem nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, ^aß zur Ausstrahlung einer rolierenden Kardioide für VOR-Drehfunkfeuer die Dipole (</,, dt) des Kreuzdipols vo.. mit der gleichen Modulationsfrequenz (z. B. ?0 Hz) modulierten trägerfrequciten Hochfrequenzspanuungen gespeist •werden und daß die Rahmenantenne (R) vom unmodulierten Träger gespeist wird.3. Antenna system according to claim 2, characterized in that the dipoles (</ ,, d t ) of the cross dipole vo .. with the same modulation frequency (z. B. 0 Hz) modulated to emit a rolling cardioid for VOR rotary radio beacons Carrier-frequency high-frequency voltages are fed • and that the loop antenna (R) is fed by the unmodulated carrier. 4. Antennensystem nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß in an sich bekannter Weise zur Übertragung eines Bezugssignals zum Zwecke der Azimutmessung durch Phasenvergleich der Träger zur Speisung der Rahmenantenne (R) mit dem der Modulationsfrequenz entsprechenden Bezugssignal (30 Hz) frequenzmoduliert ist.4. Antenna system according to claim 3, characterized in that in a known manner for the transmission of a reference signal for the purpose of azimuth measurement by phase comparison of the carrier for feeding the loop antenna (R) with the reference signal corresponding to the modulation frequency (30 Hz) is frequency modulated. 5. Antennensystem nach Anspruch 4. dadurch gekennzeichnet, daß jede Dipolhälfte eines jeden flächenhaften, in der Technik der gedruckten Schaltungen ausgeführten Dipols (z. B. J1) aus je zwei Dipolteilen auf jeder Seite einer Trägerplatte (σ. F i g. 3) aus Isolierstoff besteht, daß die einander entsprechenden Dipolteile einer jeden Dipolhälfte auf beiden Seiten der Trägerplatte (a) mittels Verbindungen (p, Y i g. 3) zumindest an den Ecken leitend miteinander verbunden sind, und daß die Dipolteile auf einer Seite der Trägerplatte (ο) mittels einer, den F.inspeisepunkt der Dipolhälfte bildenden Brücke (B. F i g. 3) leitend miteinander verbunden sind.5. Antenna system according to claim 4, characterized in that each dipole half of each flat dipole executed in the art of printed circuits (e.g. J 1 ) consists of two dipole parts on each side of a carrier plate (σ. F i g. 3 ) consists of insulating material, that the corresponding dipole parts of each dipole half on both sides of the support plate (a) by means of connections (p, Y i g. 3) are conductively connected to each other at least at the corners, and that the dipole parts on one side of the support plate (ο) are conductively connected to one another by means of a bridge ( B.F i g. 3) forming the feed point of the dipole half. 6. Antennensystem nach Anspruch 1, dadurüi gekennzeichnet, daß die Rahmenantenne (R) in acht gleiche, gleichmäßig auf den Umfang vcrteilte Rahmenteile (rt ... rt) aufgeteilt ist, von denen je zwei O1Jr1, r3lr4, rhjrt, r-,jr^) an diametralen Punkten (F) des Umfanges über Umsymmetrierungsund Transformationsglieder (Tr) von einem gemeinsamen, zentralen Speisepunkt (C) aus symmetrisch eingespeist werden (Speisepunkte χ und y). 6. Antenna system according to claim 1, characterized in that the loop antenna (R) is divided into eight identical frame parts (r t ... r t ) which are equally distributed over the circumference, of which two each O 1 Jr 1 , r 3 lr 4 , r h jr t , r-, jr ^) are symmetrically fed in at diametrical points (F) of the circumference via symmetrization and transformation elements (Tr) from a common, central feed point (C) (feed points χ and y). 7. Antennensystem nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Bauteile der Umsymmetrierungs- und Transformationsglieder (Tr) vom zentralen Speisepunkt (C) aus radial und in der Mitte zwischen den einzelnen Dipolteilen der Dipole (Λ, dg) symmetrisch und zu beiden Seiten der Trägerplatte (a) auf dieser angeordnet sind.7. Antenna system according to claim 6, characterized in that the components of the symmetrizing and transformation members (Tr) from the central feed point (C) radially and in the middle between the individual dipole parts of the dipoles (Λ, dg) symmetrically and on both sides of the Carrier plate (a) are arranged on this. 8. Antennensystem nach Anspruch 6, dadurch gekcnnzeicii.net, daß die Umsymmetrierungs- und Transformationsglieder (Tr) als Schlitztransformatorsn in Flachbauweise (F i g. 6 und 6a) ausgeführt sind.8. Antenna system according to claim 6, characterized gekcnnzeicii.net that the symmetrizing and transformation elements (Tr) are designed as slot transformers in flat construction (F i g. 6 and 6a). 9. Antennensystem nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Innenleiter des koaxialen Systems der Schlitztransformatoren (Tr) gebildet wird aus zwei, wegen Wellenwiderstands-Variation ionisch verlaufenden Kupferbelägen (1) auf beiden Seiten des Trägermaterials (a, F i g. 6, 6 a), die eingangs- (Massepunkt M) und ausgangsseitig (Verbindung v, F i g. 6, 6 a) leitend miteinander verbunden sind, daß der Außenleiter des Systems der Schlitztransformatoren (Tr) gebildet wird aus zwei Kupferbdägen (2, 3) auf Streiten (b, c) aus verlustarmem Isolierstoff in mechanisch fester Verbindung mit dem Trägermaterial (a) und daß zur Bereitstellung einer symmetrischen Spannung am Ausgang der Schlitztransformatoren (Tr) gegen den Massepunkt (M) in an sich bekannter Weise die (verbundenen) den Innenleiter bildenden Kupferbeläge (1) mit einem der den Außenleiter bildenden Kupferbeläge (z. B. 2) am Ausgangsende leitend verbunden sind (Verbindung ν und deren Verlängerung).9. Antenna system according to claim 8, characterized in that the inner conductor of the coaxial system of the slot transformers (Tr) is formed from two copper coatings (1) on both sides of the carrier material (a, F i g. 6, which run ionically due to the variation in the characteristic impedance) 6 a), the input (ground point M) and output side (connection v, Fig. 6, 6 a) are conductively connected to one another so that the outer conductor of the system of slot transformers (Tr) is formed from two copper strips (2, 3 ) on disputes (b, c) made of low-loss insulating material in a mechanically solid connection with the carrier material (a) and that in order to provide a symmetrical voltage at the output of the slot transformers (Tr) against the ground point (M) in a manner known per se the (connected) the copper coatings (1) forming the inner conductor are conductively connected to one of the copper coatings (e.g. 2) forming the outer conductor at the output end (connection ν and its extension). 10. Antennensystem nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß zur Abschirmung der Schlitztransformatoren (Tr) weitere, am Eingangs- und Ausgangseride leitend miteinander und mit dem Massepunkt (M) verbundene (Verbindungen tvI und Y.1) (F i g. 6, 6a) Kupferfolien (4, 5) auf Streifen (U. e) aus verlustarmeir isolierstoff vorgesehen sind, und daß diese Streifen (d, e) mit den den Außenleiter des koaxialen Systems (Kupferbeläge 2 und 3) tragenden Streifen (// bzw. c) in mechanisch fester Verbindung stehen.10. Antenna system according to claim 9, characterized in that for shielding the slot transformers (Tr) further, on the input and output earth conductively with each other and with the ground point (M) connected (connections tvI and Y.1) (F i g. 6, 6a) copper foils (4, 5) are provided on strips (U. e) made of low-loss insulating material, and that these strips (d, e) are connected to the strips (// or c) are mechanically fixed. 11. Antennensystem nach Anspruch 6. dadurch gekennzeichnet, daß jeder der Rahmenteile (r, ... rg) gebildet wird aus einem etwa U-förmigen Leitungskreis aus Kupferfolie auf der einen Seite des TrägennaterisJs (a) und einer auf der anderen Seite des Trägermaterials symmetrisch innerhab der Schenkel des U-förmigen Leitungskreises gelegenen, als mii iderförmiger Leiter ausgebildeten Induktivität (L. F i g. 4). deren eines Ende mittels eines verstellbaren Kurzschlußschiebers (S. Y i g. 7) mit den Scnenkelenden des U-förmigen Leitung«- kreises leitend verbunden ist. während am anderen Fnde die Linspeisung der Energie erfolgt (Speiscpunkk χ und »).11. Antenna system according to claim 6, characterized in that each of the frame parts (r, ... r g ) is formed from an approximately U-shaped line circle made of copper foil on one side of the carrier material (a) and one on the other side of the Carrier material symmetrically located within the legs of the U-shaped line circuit, designed as a mii ider-shaped conductor inductance (L. Fig. 4). one end of which is conductively connected by means of an adjustable short-circuit slide (p. while at the other end the energy is fed in (Speiscpunkk χ and »). 12. Antennensystem nach Anspruch 11, ti ulnrch gekennzeichnet, daß der Leitungskreis . die Induktivität (L) auf der gleichen Seite des . ägeir· materials (</) angeordnet sind und daß der Querbalken de» U-förmigen Leitungskreises so ausgeführt isil, daß keine elektrische Verbindung zwischen dem anderen Ende der Induktivität (L) und dem Querbalken besteht.12. Antenna system according to claim 11, ti ulnrch characterized in that the line circuit. the inductance (L) on the same side of the. Ägeir · materials (</) are arranged and that the crossbar of the U-shaped circuit is designed so that there is no electrical connection between the other end of the inductance (L) and the crossbar. 13. Antennensystem nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß zur Impedanzanpassung jeweils zweier Rahmenteile (z B. r, und ra) an den zugehörigen Schlitztransformator(7r) und zur Un-13. Antenna system according to claim 12, characterized in that for impedance matching two frame parts (e.g. r, and r a ) to the associated slot transformer (7r) and to the un- 3 43 4 terdrückiing parasitärer Stromanteile auf den feuersender oder Peilempfänger), bei dem die Stmhler-Rahmenteiien unter Ausnützung des Tieline- elemente und Spsiseglieder in der Technik der ge-Effektes ein (variabler) Kondensator un die Ein- druckten Schaltungen auf einer kreisrunden Trägerspeisepunkte (.v, y) gelegt ist, mittels dem die an platte ausgeführt sind und die gestellte Aufgabe erdie Einspeisepuiikte (.v, y) bei Kurzschluß im 5 findimgsgemäß dadurch gelöst, daß das Antennenzentralen Speisepunkt (C) transformierte lnduk- system aus der funktioneilen und baulichen Komtivität zu einem Parallelresonanzkreis ergänzt ist. bination eines Kieuzdipols aus stromgespeisten, ver-14. Die sinngemäße Verwendung eines An- kürzten, gestreckten Dipolen und einer um den Kreuztennensystems nach den Ansprüchen 1 bis 13 für dipol herum symmetrisch angeordneten, an vier um eine Peilstation mit entsprechend ausgebildeter io 90° versetzten, zu den Dipolen des Kreuzdipols Empfangseinrichtung. . symmetrisch liegenden Speisepunkten gespeisten Rahsuppressing parasitic current components on the fire transmitter or DF receiver), in which the Stmhler frame parts using the Tieline elements and parts in the technology of the ge effect a (variable) capacitor and the printed circuits on a circular carrier feed point (.v, y) is placed, by means of which the on plate are carried out and the set task er the feed points (.v, y) in the event of a short circuit in 5 according to the fact that the antenna central feed point (C) transforms the inductive system from the functional and structural convenience a parallel resonance circuit is added. Bination of a Kieuz dipole from electricity-fed, ver-14. The analogous use of a shortened, elongated dipole and one symmetrically arranged around the crossed antenna system according to claims 1 to 13 for dipole, at four offset around a direction finding station with a correspondingly designed io 90 ° to the dipoles of the crossed dipole receiving device. . symmetrical feeding points fed yard menantenne besteht, und dall die Speiseglieder für die Teile der Rahmenantenne ebenso in der Technik der gedruckten Schaltungen, jedoch auf eigenem Träger-menantenne exists, and dall the feed elements for the parts of the loop antenna also in the technology of printed circuits, but on their own carrier Die Erfindung bezieht sich auf ein Antennensystem 15 material ausgeführt und auf der Trägerplatte montiert für den VHF- und UHF-Bereich zur Richtungs- sind.The invention relates to an antenna system 15 made of material and mounted on the carrier plate for the VHF and UHF range for directional are. kestimmung in Verbindung mit Funknavigations- Die Erfindung wird an Hand von Zeichnungen näherDetermination in connection with radio navigation The invention is explained in more detail with reference to drawings anlagen (Fankfeuersender oder Peilempfänger). erläutert; die einzelnen Figuren stellen schematischsystems (fan fire transmitters or direction finders). explained; the individual figures represent schematically Im Gegensatz zu bisher zumeist gebräuchlichen dar:In contrast to the most common ones up to now: VOR-Antennen wird dabei die umlaufende Rieht- 20 F i g. 1 den prinzipiellen Au'Hau des aus Kreuzcharakteristik (Kardioide) von feststehenden Antennen dipol und Rahmenantenne besehenden Antennenerzeugt. Empfang und Auswertung des signals im systems in Draufsicht,
Empfänger erfolgt in bekannter Weise. F i g. 2 einen Dipol des Kreuzdipols mit Maß-
VOR antennas are the circumferential direction 20 F i g. 1 generates the principle of the antenna consisting of cross characteristics (cardioids) of fixed antennas dipole and loop antenna. Reception and evaluation of the signal in the system in plan view,
Recipient takes place in a known manner. F i g. 2 a dipole of the cross dipole with measure
Bei den bislang ausgeführten VOR-Antennen ent- angaben in Drauisicht,For the VOR antennas that have been carried out so far, steht die umlaufende Richtcharakteristik durch Über- 25 F i 3. 3 einen Querschnitt längs der Linie A-A' der lagerung der Diagramme von zwei Antennensystemen: F i g. 2 zur Erläuterung der Anordnung der Dipolteile Scheibenantenne (Runddiagramm) und mechanisch des Kreuzdipols auf der Trägerplatte,
rotierender Schleifendipol (umlaufendes Dipoldia- F i g. 4 die Rahmenantenne und deren Aufbau sowie
the circumferential directional characteristic is shown by overlaying 25 F i 3. 3 a cross section along the line AA 'of the support of the diagrams of two antenna systems: F i g. 2 to explain the arrangement of the dipole parts of the disc antenna (circular diagram) and mechanically the crossed dipole on the carrier plate,
rotating loop dipole (revolving dipole diagram. 4 the loop antenna and its structure as well
gramm) erzeugen zusammen die mit 30 Hz umlau- die Anordnung der Umsymnietriwrungs- und Transfende Kardioide. 30 formationsglieder zur Speisung der Rahmenteile,grams) together generate the 30 Hz rotating arrangement of the umbilical and transfer ends Cardioids. 30 formation links for feeding the frame parts, Diese Antennenanordnung bedingt einen erheb- F i g. 5 ein Smith-Diagramm zur Erläuterung desThis antenna arrangement requires a considerable amount of space. 5 is a Smith chart to explain the liehen mechanischen Aufwand; durch die rotierenden Frequenzganges der Anpassung der einzelnen Rahmen-Teile (Lagerung, Drehkupplung) ist sie Verschleiß teile an die Speiseleitung,borrowed mechanical effort; through the rotating frequency response of the adaptation of the individual frame parts (Bearing, rotary coupling) is it wearing parts on the feed line, unterworfen und störungsanfällig. F i g. 6 und 6a den Aufbau der Umsymmetrierungs-subject and prone to failure. F i g. 6 and 6a show the structure of the symmetrization Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es deshalb, 35 und Transformationsglieder als Schlitztransformatoren ein Antennensystem anzugeben, mit dem rotierende in Flachbauweise,The object of the present invention is therefore to use 35 and transformation elements as slot transformers specify an antenna system with the rotating flat design, Kardioiden erzeugt werden können und das dabei F i g. 7 das Antennensystem mit pur einem DipolCardioids can be generated and that FIG. 7 the antenna system with pure one dipole keine bewegten Strahlerelemente aufweist. Die be- des Kreuzdipols und der gesamten Rahmenantenne kannten Ausführungsformen weisen außer der ge- mit den Speisesystemen (Umsymmetrierungs- und wünschten Hon/ontalkomponente eine beträchtliche 40 Transformationsglieder), zur Erläuterung der Strah-Vertikalkomponente auf, die zu Fehkrn bei der lungskopplung der Rahmenantenne auf die Dipole Azimutmessung führt. (Rahmen gespeist),has no moving radiator elements. The be of the cross dipole and the entire loop antenna Known embodiments have besides that with the feed systems (balancing and wanted Hon / ontalkomponente a considerable 40 transformation elements), to explain the Strah vertical component on the faults in coupling the loop antenna to the dipoles Azimuth measurement leads. (Frame fed), Diese Vertikalkomponente könnte durch den Ein- F i g. 8 das gleiche Antennensystem wie in F i g. 7This vertical component could be through the entrance F i g. 8 the same antenna system as in FIG. 7th satz bekannter Polarisationskäfige unterdrückt werden, zur Erläuterung der Strahlungskopplung der Dipole jedoch sind die bekannten Antennensysteme zur Ef- 45 des Kreuzdipols auf die Rahmenantenne (Dipole gezeugung einer rotierenden Kardioide mit feststehenden speist).set of known polarization cages are suppressed to explain the radiation coupling of the dipoles However, the known antenna systems are for the Ef- 45 of the cross dipole on the loop antenna (dipole generation a rotating cardioid with fixed feeds). Strahlerelementen räumlich zu groß, um sie in einem Das erfindungsgemäße Antennensystem bestehtRadiator elements spatially too large to be used in an antenna system according to the invention solchen Polarisationskarig unterbringen zu können. demgemäß aus drei aufbaumäßig ineinander ver-such Polarisationska r to accommodate strength. accordingly from three structurally interconnected Durci) die vorliegende Erfindung soll deshalb ein schachtelten At:lennenelementen; zwei gekreuzte Di-Antennensystem mit feststehenden Strahlerelementen 50 pole i/, und dt (Fig. 1) nach Art einer Kreurdipolfür die Erzeugung einer rotierenden Kardioide an- antenne erzeugen bei entsprechender Einspeisung mit gegeben werden, das hinreichend kleine Abmessungen modulierter Trägerenergie, z. B. über ein elektroniaufwcist, um es zur Unterdrückung der unerwünschten sches Goniometer, ein rotierendes Dipoldiagramm, Vertikalkomponente in einem Polarisationskäfig un- und eine Rahmenantenne R liefert die azimutun-(erbringen zu können. 55 abhängige Rundstrahlung. Als Gesamtdiagramm er-Durci) the present invention is therefore intended to provide a nested at: antenna elements; two crossed Di-antenna system with fixed radiator elements 50 pole i /, and d t (Fig. 1) in the manner of a circular dipole for the generation of a rotating cardioid an- antenne can be given with appropriate feed, the sufficiently small dimensions of modulated carrier energy, z. B. via an electronics in order to suppress the undesired cal goniometer, a rotating dipole diagram, vertical components in a polarization cage and a loop antenna R supplies the azimuthal (. 55 dependent omnidirectional radiation. Aus der schweizerischen Patentschrift 460 095 ist gibt sich damit wieder eine mit der Modulationseine spezielle Ausführungsform cner Antenne bekannt, frequenz, behn V)R mit 30 Hz, umlaufende Karbei der auf einer runden Isolierstoffscheibe die strah- dioide. Das rotierende Dipoldiagramm darf sich beim letiden Elemente nach Art der Technik der gedruckten Umlauf in seiner Form nicht ändern und muß eine Schaltungen aufgebracht sind. 60 konstante Halbwertsbreite aufweisen. Das ist nur derFrom the Swiss patent specification 460 095 there is again one with the modulation special embodiment of antenna known, frequency, behn V) R with 30 Hz, circumferential Karbei the radiative on a round insulating disk. The rotating dipole diagram may be at letiden elements according to the type of technology of the printed circulation do not change in its form and must be a Circuits are applied. 60 have a constant half width. That's just that Zur Lösung der gestellten Aufgabe, ein Antennen- Fall, wenn die Diagramme der einzelnen orthogonal system zur Abstrahlung rotierender Kardioiden zu zueinander angeordneten Dipole ^1 und dt reine Kreisschaffen, das sich in einem Polarisationskäfig praktisch funktionen darstellen (Hertzscher Dipol, 3-db-Breite einsetzbaren Durchm.'-eers, der dabei kleiner als die 90°, 6-db-Breite 120°).To solve the task at hand, an antenna case when the diagrams of the individual orthogonal system for the radiation of rotating cardioids to dipoles ^ 1 and d t arranged to one another create pure circles, which practically represent functions in a polarization cage (Hertzian dipole, 3-db- Width usable diameter, which is smaller than 90 °, 6 db width 120 °). verwendete Wellenlänge sein soll, einsetzen läßt, wird 65 Die Rahmenantenne R als Rundstrahler soll ein ausgegangen von sinem Antennensystem für den möglichst gutes Runddiagramm liefern (±0,25db), VHF- und UHF-Berwich zur Richtungsbestimmung damit der Modulationsgrad des VÖR-Signals unter in Verbindung mit Funknavigationsanlagen (Funk' allen Azimutwinkeln weitgehend konstant ist.65 The loop antenna R as an omnidirectional antenna should provide an antenna system for the best possible circular diagram (± 0.25db), VHF and UHF Berwich to determine the direction so that the degree of modulation of the VÖR signal is below in connection with radio navigation systems (radio 'all azimuth angles are largely constant.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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DE102006021776A1 (en) * 2006-05-09 2007-11-22 Telefunken Radio Communication Systems Gmbh & Co. Kg High frequency radio station, has power amplifier provided in each signal branch, where amplified strengthened signals in signal branch are separated from each other and supplied to radiator unit of dipole antenna
CN110289320A (en) * 2011-03-08 2019-09-27 可持续能源联盟有限责任公司 High-efficiency black silicon photovoltaic devices with enhanced blue light response

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