DE69215283T2

DE69215283T2 - Ausfahrbares Antennensystem

Info

Publication number: DE69215283T2
Application number: DE69215283T
Authority: DE
Inventors: Atsuya Ando; Koichi Tsunekawa
Original assignee: Nippon Telegraph and Telephone Corp
Current assignee: Nippon Telegraph and Telephone Corp
Priority date: 1991-07-08
Filing date: 1992-07-03
Publication date: 1997-03-20
Anticipated expiration: 2012-07-04
Also published as: EP0522806B1; DE69215283D1; EP0522806A3; US5374937A; EP0522806A2

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Antennensystem, insbesondere eine Stabantenne, die in einem tragbaren Senderempfänger oder in einem tragbaren Fernsprecher benutzt wird, bei dem ein hoher Antennengewinn auch bei eingezogener Antenne erzielt wird.
Ein tragbarer Senderempfänger und/oder ein tragbarer Fernsprecher muß auch im Wartezustand in Betrieb sein, um einen Anruf zu empfangen, so daß die Antenne einen hohen Gewinn haben muß, um einen Anruf zu empfangen. Gewöhnlich ist die Antenne jedoch in ein Gehäuse eines Fernsprechers eingezogen, wenn sich der Fernsprecher im Wartezustand befindet. Es ist daher erwünscht, daß eine Antenne nicht nur im ausgezogenen, sondern auch im eingezogenen Zustand einen hohen Gewinn hat.
Um dieses Problem zu lösen und einen hohen Antennengewinn im eingezogenen Zustand zu erzielen, ist das US- Patent 4 865 576 vorgeschlagen worden. Diese Antenne hat einen Außenantennenstab mit einem Spulenelement am unteren Ende, einen Mäanderleitungs-Bodenstrahler und eine Mäanderleitungs-Antenne, die in einem Gehäuse installiert ist.
Sie hat jedoch den Nachteil, daß der Antennenaufbau kompliziert und der Antennengewinn im ausgezogenen Zustand ziemlich niedrig ist, da sich die von der Spule und der Mäanderleitung abgestrahlten Wellen mit den von dem ausgezogenen Antennenstab abgestrahlten Wellen überlagern, obwohl der Gewinn im eingezogenen Zustand wegen der Abstrahlung dieser Wellen hoch ist.
In der US-Patentschrift 4 860 024 ist ein ausziehbares Antennensystem für einen tragbaren Senderempfänger beschrieben, bei dem ein Hilfsantennenelement verwendet wird, das im Senderempfänger-Gehäuse angeordnet ist. Nach dem Einziehen der Hauptantenne sind die Hilfs- und die Hauptantenne verbunden, und sie wirken als eine einteilige Einheit.
In der GB 22 19 911 A ist eine einziehbare Antenne für einen Rundfunk-Senderempfänger beschrieben, die aus einer inneren und einer äußeren Antenne sowie einem ersten und einem zweiten Rundfunk-Abschnitt besteht, die jeweils zur Verarbeitung empfangener Signale mit niedrigem und hohem Pegel dienen. Beim Einziehen der äußeren Antenne wird ein beweglicher Kontakt verschoben, so daß die innere Antenne von dem zweiten Rundfunk-Abschnitt getrennt wird. Die äußere Antenne wird in einen Erdungsleiter eingezogen, so daß sie jetzt den Kern einer Koaxialleitung bildet. Diese Koaxialleitung dient der Verbindung der inneren Antenne mit dem ersten Rundfunk-Abschnitt, so daß der Sender empfänger betrieben werden kann.
Nach der Erfindung ist vorgesehen: Ein einziehbares Antennensystem für einen tragbaren Senderempfänger mit einem Gehäuse zur Halterung einer inneren Schaltung und einem Antennensystem, das mit der inneren Schaltung verbunden ist, wobei das Antennensystem aufweist: ein im wesentlichen geradliniges Antennenelement mit einer elektrischen Länge, die im wesentlichen gleich einem ganzzahligen Vielfachen der halben Wellenlänge der Betriebsfrequenz des Senderempfängers ist, und einer ersten Position, in der es aus dem Gehäuse durch einen Auslaß des Gehäuses ausgezogen ist, und einer zweiten Position, in der es zum größten Teil im Gehäuse eingezogen ist; eine mit dem Ausgang der inneren Schaltung verbundene Zuleitung; zwei in dem Gehäuse längs des Antennenelements derart angeordnete Zuführanschlüsse, daß der erste Zuführanschluß näher bei dem Auslaß des Gehäuses als der zweite Zuführanschluß liegt; zwei Anpassungskreise, die in dem Gehäuse und zwischen der Zuleitung und den Zuführanschlüssen angeordnet sind, um eine Impedanzanpassung zwischen der Zuleitung und den Zuführanschlüssen, die mit dem Antennenelement in Kontakt stehen, zu bewirken; wobei der erste Zuführanschluß mit einem ersten Anpassungskreis verbunden ist, dessen Impedanz weitgehend gleich der Impedanz des Antennenelements in Strom-Kontenpunkt-Position im Resonanzzustand ist, und der zweite Zuführanschluß mit einem zweiten Anpassungskreis verbunden ist, dessen Impedanz weitgehend gleich der Impedanz des Antennensystems in einer Strom-Wellenbauch-Position im Resonanzzustand ist; der erste Zuführanschluß in der ersten Position des Antennenelements das Ende des Antennenelements in einem Knotenpunkt der Stromverteilung kontaktiert; und der zweite Zuführanschluß in der zweiten Position des Antennenelements den Antennenstab in einem Wellenbauch-Punkt der Stromverteilung kontaktiert.
Die vorliegende Erfindung vermeidet die Nachteile und Einschränkungen eines bekannten Stabantennensystems durch Schaffung eines neuen und verbesserten Stabantennensystems.
Die vorliegende Erfindung stellt ein Stabantennensystem dar, dessen Aufbau einfacher ist und sowohl im ausgezogenen als auch im eingezogenen Zustand einen hohen Antennengewinn aufweist.
Die vorstehenden und weiteren Ziele, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden anhand der nachstehenden Beschreibung der beiliegenden Zeichnungen verständlicher. Es zeigen:
Fig. 1 den Aufbau einer ausziehbaren erfindungsgemäßen Antenne,
Fig. 2 Echodämpfungs-Kennlinien des Antennensystems nach Fig. 1,
Fig. 3 Abstrahlungs-Kennlinien des Antennensystems nach Fig. 1,
Fig. 4 ein weiteres Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen ausziehbaren Antenne,
Fig. 5 ein weiteres Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen ausziehbaren Antenne,
Fig. 6 Echodämpfungs-Kennlinien des Antennensystems nach Fig. 5,
Fig. 7 Abwandlungen einer oberen Last und
Fig. 8 ein Ausführungsbeispiel eines Anpassungskreises.
Fig. 1 stellt eine erfindungsgemäße ausziehbare Antenne dar, wobei Fig. 1A die Antenne im ausgezogenen Zustand und Fig. 1B die Antenne im eingezogenen Zustand darstellt. In den Figuren ist mit 1 ein geradliniges Antennenelement, das einen geradlinigen Antennenstab 1b mit einer oberen Last 1a hat, die am äußersten Ende des Stabes 1b angebracht ist und einige Windungen einer Spule aufweist, mit 2 ein zweiter Abstimmkreis, mit 3 ein erster Abstimmkreis, mit 4 eine Zuführleitung, mit 5 ein erster Zuführanschluß, mit 6 ein zweiter Zuführanschluß, mit 7 ein innere Schaltung und mit 8 ein Gehäuse bezeichnet, das üblicherweise leitend ist. Die Zuführanschlüsse 5 und 6 liegen unter dem Auslaß 8a, so daß der erste Zuführanschluß 5 dicht bei dem Auslaß und der zweite Zuführanschluß 6 längs des Antennenstabs 1b vom Auslaß entfernt liegt.
Wenn die Antenne ausgezogen ist, wie es in Fig. 1A dargestellt ist, liegen nahezu der gesamte Körper des Antennenstabs 1b und die obere Last 1a außerhalb des Gehäuses 8, während das untere Ende des Antennenstabs 1b mit dem ersten Zuführanschluß 5 in Kontakt steht. Wenn die Antenne eingezogen ist, wie es in Fig. 1B dargestellt ist, liegt nahezu das gesamte Antennenelement innerhalb des Gehäuses 8, wobei vorzugsweise nur die obere Last 1a außerhalb des Gehäuses 8 und der geradlinige Stab 1b innerhalb des Gehäuses 8 liegt. In diesem eingezogenen Zustand steht der zweite Zuführanschluß 6 mit dem Antennenstab 1b in Kontakt, während der erste Zuführanschluß 5 mit dem Antennenstab 1b in Kontakt stehen kann.
Die elektrische Länge des Antennenelements mit der oberen Last 1a und dem geradlinigen Stab 1b sollte vorherbestimmt und vorzugsweise etwa gleich der halben Wellenlänge oder ein ganzzahliges Vielfaches der halben Wellenlänge sein, so daß das Antennenelement auf die Betriebsfrequenz abgestimmt ist.
Mit den Zahlen 9 und 10 ist die Stromverteilung längs des Antennenelements 1 im ausgezogenen Zustand bzw. im eingezogenen Zustand bezeichnet. Mit den Symbolen A und A' sind die Stromvektoren in der Stromverteilung dargestellt.
Es versteht sich, daß das Antennensystem wie eine einpolige Antenne arbeitet, und zwar unabhängig davon, ob das Antennenelement 1 ausgezogen oder eingezogen ist, weil die Stromvektoren A, A' in beiden Fällen vom Zuführpunkt zum Ende des Antennenstabes gerichtet sind.
Wenn das Antennenelement 1 ausgezogen ist, wie es in Fig. 1A dargestellt ist, liegen die obere Last 1a und nahezu der gesamte Antennenstab 1b des linearen bzw. geradlinigen Antennenelements 1 außerhalb des Gehäuses, und das Antennenelement 1 wird an seinem Ende am ersten Zuführanschluß 5 gespeist, und da die elektrische Länge des Antennenelements 1 gleich der halben wellenlänge ist, ergibt sich die Stromverteilung 9. Der erste Anpassungskreis 3 bewirkt eine Anpassung des Widerstands des Antennenelements am Stromknotenpunkt an den Ausgangswiderstand der Schaltung 7. Der zweite Zuführanschluß 6 steht nicht mit dem Antennenelement 1 in Kontakt, so daß der zweite Abstimmkreis und der zweite Zuführanschluß den Betrieb der Antenne nicht beeinflussen. Auch die Anwesenheit des zweiten Abstimmkreises beeinflußt nicht den Leitungswiderstand der Zuführleitung 4, da der zweite Anpassungskreis 2 nur sehr kurz zur Zuführleitung 4 parallel geschaltet ist. Die elektromagnetische Welle wird über die gesamte Länge des Antennenstabs und der oberen Last abgestrahlt.
Wenn das Antennenelement 1 eingezogen ist, wie es in Fig. 1B dargestellt ist, dann befindet sich der Antennenstab 1b innerhalb des Gehäuses 8, dagegen die obere Last 1a außerhalb des Gehäuses 8. In diesem Falle kontaktiert der zweite Zuführanschluß 6 den Antennenstab 1b an der Stelle, die elektrisch etwa eine viertel Wellenlänge sowohl vom unteren als auch vom oberen Ende des Antennenelements entfernt ist und den Schwingungsbauch-Punkt der Antenne bildet. Das Antennenelement wird daher an dem Strom-Schwingungsbauch-Punkt über den zweiten Anpassungskreis 2 und den zweiten Zuführanschluß 6 gespeist und strahlt die elektromagnetische Welle ab. Der zweite Anpassungskreis 2 bewirkt eine Anpassung der Impedanz des Antennenelements im Strom- Schwingungsbauch-Punkt an die Ausgangsimpedanz der Schaltung 7. Es sei darauf hingewiesen, daß, obwohl der Antennenstab im Gehäuse 8 befestigt ist, die elektromagnetische Welle über die obere Last 1a abgestrahlt wird, die außerhalb des Gehäuses liegt. In diesem Falle könnte der erste Zuführanschluß 5 den Antennenstab 1b zwar an einer Stelle zwischen dem oberen Ende und der Mitte des Antennenstabs berühren, da jedoch die Impedanz des Antennenelements an dieser Stelle nicht an die Ausgangsimpedanz des ersten Anpassungskreises 3 angepaßt ist, wird die Stromverteilung längs des Antennenelements durch den ersten Zuführanschluß nicht erheblich beeinträchtigt. Es ergibt sich daher eine Stromverteilung, wie sie durch die Zahl 10 dargestellt ist, so daß auch dann eine starke Abstrahlung bewirkt wird, wenn der Antennenstab eingezogen ist.
Fig. 1C stellt einen vergrößerten Ausschnitt des Antennenstabs 1b dar. Der Stab 1b hat ein erstes Kontaktstück 5a und ein zweites Kontaktstück 6a. Diese Kontaktstücke erstrecken sich senkrecht zur Längsrichtung des Stabes 1b und haben eine konkave Oberfläche, wie es in der Figur dargestellt ist, so daß jedes Kontaktstück mit einem konvexen Ende eines Zuführanschlusses 5 oder 6 in Eingriff kommt. Wegen der konvexen Enden der Zuführanschlüsse und der konkaven Oberflächen der Kontaktstücke ergibt sich eine Schnappverbindung des Antennenstabs mit den Kontaktstücken, so daß eine erste und eine zweite Position des Antennenstabs deutlich definiert sind. Die Konstruktion nach Fig. 1C hat den Vorteil, daß der erste Zuführanschluß den Antennenstab 1b in der zweiten Position des Antennenstabs 1b nicht kontaktiert.
Nachstehend werden einige Versuchsergebnisse erläutert. Bei dem Versuch ist unterstellt, daß der Antennenstab 1b eine Länge L&sub1; von 80 mm, die obere Lastspule eine Länge L&sub2; von 13 mm, die Lastspule 1a einen Durchmesser D von 4 mm und die Lastspule 1a 16 Windungen hat. Das Gehäuse 8 hat eine Höhe von 130 mm, eine Breite von 55 mm und eine Tiefe von 24 mm. Der erste Anpassungskreis 3 ist ein π-Anpassungskreis. Ein zweiter Anpassungskreis ist nicht vorgesehen, da die Ausgangsimpedanz der Schaltung 50 Ω beträgt und damit an das Antennenelement im Strom-Schwingungsbauch-Punkt angepaßt ist.
Fig. 2 stellt die Kennlinien der Echodämpfung der Antenne nach Fig. 1 bei ausgezogenem Antennenstab (Fig. 2A) und bei eingezogenem Antennenstab (Fig. 2B) dar. In diesen Figuren ist auf der horizontalen Achse die Frequenz in MHz und auf der vertikalen Achse die Echodämpfung in dB dargestellt. Wie Fig. 2A für den Fall des ausgezogenen Antennenstabs zeigt, beträgt die Resonanzfrequenz 904 MHz und die Echodämpfung -38 dB (Stehwellenverhältnis < 1,1). Wenn der Antennenstab eingezogen ist, beträgt nach Fig. 2B die Resonanzfrequenz 893 MHz und die Echodämpfung bei 904 MHz -9,5 dB (Stehwellenverhältnis < 2). Die Verschiebung der Resonanzfrequenz von 904 MHz auf 893 MHz spielt im praktischen Betrieb einer Antenne keine Rolle.
Wie sich aus Fig. 2 ergibt, ist die Echodämpfung sowohl bei ausgezogenem als auch bei eingezogenem Antennenstab hinreichend niedrig und selbst bei eingezogenem Antennenstab die der Antenne zugeführte Leistung ausreichend.
Fig. 3 zeigt das in horizontaler Ebene (Y-Y) gemessene Strahlungsdiagramm bei vertikal (in Z-Richtung) ragendem Antennenelement. Die Bezugsgröße dieses Diagramms (0 dB) ist der Maximalwert einer Dipolantenne mit halber Wellenlänge. Fig. 3A stellt das Strahlungsdiagramm bei ausgezogenem Antennenstab und Fig. 3B das Strahlungsdiagramm einer Antenne dar, die keinen zweiten Zuführanschluß hat und deren Antennenstab eingezogen ist. Fig. 3B gehört nicht zur vorliegenden Erfindung, und der Antennenstab wird stets über den ersten Zuführanschluß gespeist. Fig. 3C stellt das Strahlungsdiagramm der vorliegenden Antenne in eingezogenem Zustand dar. Mit 11 ist die Eθ Komponente und mit 12 die Eφ Komponente bezeichnet.
Es sei darauf hingewiesen, daß die vorliegende Antenne sowohl im ausgezogenen als auch im eingezogenen Zustand (Fig. 3A und Fig. 3C) stark strahlt, dagegen ohne den zweiten Zuführanschluß (Fig. 3B) das Strahlungsdiagramm im eingezogenen Zustand erheblich schlechter ist. Nimmt man an, daß der mittlere Pegel des Strahlungsdiagramms einen Antennengewinn darstellt, dann beträgt der Antennengewinn im Vergleich zu einer Dipolantenne mit halber Wellenlänge -1 dB gemäß Fig. 3A, -13 dB gemäß Fig. 3B und -4,5 dB gemäß Fig. 3C. Mithin ergibt sich nach vorliegender Erfindung ein ausgezeichnetes Strahlungsdiagramm selbst dann, wenn der Antennenstab eingezogen ist.
Fig. 4 stellt eine Abwandlung der erfindungsgemäßen Antenne dar. Das Merkmal bei Fig. 4 ist, daß keine obere Last vorgesehen ist. Die gleichen Bezugszahlen wie die in Fig. 1 bezeichnen gleiche Bauteile, und mit 13 ist ein geradliniger Antennenstab mit halber Wellenlänge bezeichnet. Fig. 4A stellt den ausgezogenen Zustand und Fig. 4B den eingezogenen Zustand dar. Wenn der Stab eingezogen ist, wird er über den zweiten Zuführanschluß 6 in seiner Mitte gespeist, während ein außerhalb des Gehäuses 8 liegender Teil des Antennenstabs zur Abstrahlung dient.
Fig. 5 stellt ein weiteres Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Antennensystems dar. Fig. 5A stellt den ausgezogenen Zustand und Fig. 5B den eingezogenen Zustand dar. Die gleichen Bezugszahlen wie die in Fig. 1 bezeichnen gleiche Bauteile, und mit 14 ist ein dritter Anschluß und mit 15 ein geradliniger Leiter bezeichnet, der sich zwischen dem zweiten Zuführanschluß 6 und dem dritten Anschluß 14 parallel und dicht neben dem Antennenstab 1b im eingezogenen Zustand erstreckt.
Die Wirkungsweise des Antennensystems nach Fig. 5 im ausgezogenen Zustand ist die gleiche wie die nach Fig. 1, und die Stromverteilung 9 in Fig. 5A ist die gleich wie die in Fig. 1A. Wenn dagegen der Antennenstab 1b eingezogen ist, berührt das untere Ende des Antennenstabs 1b den dritten Anschluß 14, der das Ende des Antennenstabs 1b erdet. Am zweiten Zuführanschluß 6 bildet daher der untere Teil des Antennenstabs 1b zusammen mit dem daneben liegenden parallelen Leiter 15 im wesentlichen ein abgeglichenes Kabelpaar mit 1/4-Wellenlänge, wobei das Ende kurzgeschlossen ist. Es sei jedoch darauf hingewiesen, daß ein abgeglichenes Kabel paar mit 1/4-Wellenlänge und kurzgeschlossenem oder geerdetem Ende eine unendliche Impedanz hat. Da die Impedanz des Antennenstabs 1b im unteren Teil unendlich ist, fließt der Strom in dem Antennensystem nur in oberen Teilen, wobei die Stromverteilung 9 über das Antennensystem in Fig. 5B dargestellt ist. In der unteren Hälfte des Antennenstabs fließt kein Strom.
Es sei daher darauf hingewiesen, daß nach Fig. 5 eine Antenne im ausgezogenen Zustand eine Antenne mit halber Wellenlänge und im eingezogenen Zustand praktisch eine Antenne mit 1/4-Wellenlänge ist. Das Antennensystem nach Fig. 5 hat den Vorteil, daß die Strahlungscharakteristik (das Strahlungsdiagramm) der Antenne nicht verzerrt bzw. verschlechtert wird, wenn in der Nähe des Antennenstabs 1b ein leitendes Gehäuse 8 angeordnet wird.
Als Abwandlung, die in Fig. 5c dargestellt ist, kann der geradlinige Leiter 15 durch ein hohles leitendes zylindrisches Rohr 15a ersetzt werden, in dem der Stab 1b verschiebbar eingesetzt ist, wobei der dritte Kontakt 14 am unteren Ende des Rohres vorgesehen ist. In diesem Falle bilden das Rohr und der Antennenstab ein kurzgeschlossens Koaxialkabel mit 1/4-Wellenlänge, dessen Wirkungsweise die gleiche wie die des Antennensystems nach Fig. 5B ist.
Fig. 6 stellt die in einem Versuch gemessene Echodämpfungs-Charakteristik des Antennensystems nach Fig. 5 im eingezogenen Zustand dar. Der Aufbau des Senderempfängers und der Antenne ist der gleiche wie der in Fig. 1, doch ist das untere Ende des Antennenstabs im eingezogenen Zustand geerdet. Der Leiter 15 ist durch ein leitendes Gehäuse 8 derart realisiert, daß der Antennenstab 1b in der Nähe der Wand des Gehäuses angeordnet ist, so daß der Abstand des Antennenstabs von der Gehäusewand etwa 2 mm beträgt. Auf der horizontalen Achse in Fig. 6 ist die Frequenz in MHz und auf der vertikalen Achse die Echodämpfung in dB aufgetragen.
Nach Fig. 6 ist die Antenne selbst dann in Resonanz, wenn sie eingezogen ist, obwohl die Resonanzfrequenz gegenüber der Resonanzfrequenz von 904 MHz im ausgezogenen Zustand etwas verschoben ist. Und die Echodämpfung bei der Resonanzfrequenz von 904 MHz im ausgezogenen Zustand beträgt -8 dB. Das Strahlungsdiagramm bzw. die Strahlungscharakteristik des Antennensystems nach Fig. 5 ist ausgezeichnet, da es sowohl im ausgezogenen als auch im eingezogenen Zustand in Resonanz ist.
Es sei jedoch darauf hingewiesen, daß einem Fachmann Abwandlungen möglich sind. Obwohl eine geradlinige Antenne mit halber Wellenlänge beschrieben wurde, ist nach der Erfindung beispielsweise eine Antenne mit einer Länge möglich, die ein ganzzahliges Vielfaches der halben Wellenlänge beträgt.
Fig. 7 stellt einige Beispiele einer oberen Last des in den Fig. 1, 4 und 5 dargestellten Antennensystems dar.
Nach Fig. 7a ist die obere Last 1a eine Spule 1a-1. Die Spule 1a-1 ist am äußersten Ende des Stabes 1b angebracht, so daß die Achse der Spule 1a-1 weitgehend mit der Längsrichtung des Antennenstabs 1b zusammenfällt. Die Spule 1a-1 hat mehrere Windungen, deren Anzahl von der gewünschten Resonanzfrequenz des Antennensystems abhängt, wobei die Windungsrichtung keine Rolle spielt. Das eine Ende der Spule 1a-1 ist mit dem Ende des Stabes 1b verbunden, und das andere Ende der Spule ist frei.
Fig. 7B stellt eine flache kreisförmige Scheibe 1a-2 als obere Last dar. Die Scheibe 1a-2 ist am äußersten Ende des Stabes 1b angebracht, so daß die Scheibenebene senkrecht zur Längsrichtung des Stabes 1b steht.
Fig. 7C zeigt eine Spulenlast 1a-3, die zwei Spulen A und B aufweist. Die Spulen A und B haben eine gemeinsame Achse, die im wesentlichen mit der Längsrichtung des Stabes 1b zusammenfällt. Die Spulen A und B sind gegensinnig gewickelt, so daß, wenn die Spule A im Gegenuhrzeigersinn gewickelt ist, die Spule B im Uhrzeigersinn gewickelt ist, und umgekehrt. Die Verbindung J der Spulen A und B ist elektrisch mit dem äußersten Ende des Stabes 1b verbunden, während die anderen Enden der Spulen frei sind.
Das Merkmal der Abwandlung nach Fig. 7C, die zwei Spulen aufweist, besteht darin, daß das Antennensystem zwei Resonanzfrequenzen hat. Die erste Resonanzfrequenz des Antennensystems wird im wesentlichen durch die erste Spule A und den Stab 1b und die zweite Resonanzfrequenz im wesentlichen durch die zweite Spule B und den Stab 1b bestimmt. Die Resonanzfrequenzen können durch entsprechende Wahl der Anzahl der Windungen der Spulen eingestellt werden.
Es sei darauf hingewiesen, daß die gegensinnig gewikkelten Spulen A und B eine geringe gegenseitige Kopplung aufweisen, obwohl sie dicht beieinander angeordnet sind. Mit anderen Worten, wenn die erste Resonanzfrequenz durch Änderung der Windungszahl der Spule A geändert wird, wird die zweite Resonanzfrequenz, die durch die Spule B und die Länge des Stabes bestimmt wird, nicht durch die Resonanzfrequenz der Spule A bestimmt.
Da die Abwandlung nach Fig. 7C zwei Resonanzfrequenzen hat, ist es vorteilhaft, sie in einem Senderempfänger oder einem tragbaren Fernsprecher zu verwenden, bei dem die Sendefrequenz und die Empfangsfrequenz verschieden sind.
Als eine Abwandlung der Fig. 7C können zwei Spulen so am Stab 1b angebracht sein, daß ihre Achsen senkrecht zur Längsrichtung des Stabes 1b stehen.
Fig. 8 stellt ein Ausführungsbeispiel eines Anpassungskreises 3 in jedem der vorstehenden Ausführungsbeispiele dar. Bei Fig. 8 ist angenommen, daß der zweite Anpassungskreis 2 nicht erforderlich ist, da der Wellenwiderstand der Zuleitung 4 (der beispielsweise 50 Ω beträgt) an die Impedanz des Antennensystems 1 im Wellenbauch angepaßt ist, so daß das Stehwellenverhältnis kleiner als 2 ist.
Fig. 8A stellt ein Ersatzschaltbild des Anpassungskreises dar, bei dem es sich um einen π-Anpassungskreis mit zwei Kondensatoren C&sub1; und C&sub2; und einer Induktivität L handelt.
Fig. 8B stellt ein Beispiel einer Draufsicht auf den Anpassungskreis dar, der ein dielektrisches ebenes Substrat (Unterlage) 3a mit einer Größe von 20 mm x 24 mm und einer Dicke von 1 mm hat. Auf dem Substrat sind Leiter 3b von 13 mm x 16 mm und 3c von 5 mm x 5 mm aufgebracht (niedergeschlagen). Der Anpassungskreis nach Fig. 8B ist auf der Oberfläche des Gehäuses befestigt, so daß ein Abstand von 1 mm zwischen dem leitenden Gehäuse und den Leitern vorhanden ist und die Leiter 3b und 3c jeweils einen der Kondensatoren C&sub1; und C&sub2; bilden. Eine Spule 3d mit der Induktivität L, drei Windungen und einem Windungsdurchmesser von 1,6 mm verbindet die Leiter 3b und 3c. Ein auf dem Substrat aufgebrachter (niedergeschlagener) dünner Streifen 3b' erstreckt sich vom Leiter 3b bis zum Ende des Substrats, so daß das Ende des Streifens 3b' als Kontakt 5 wirkt, der den Antennenstab kontaktiert. In ähnlicher Weise wirkt das Ende eines dünnen Streifens 3c', der sich vom Leiter 3c weg erstreckt, als Zuführkontakt 6. Die Breite der Koaxialkabel handelt, ist mit dem Leiter 3b verbunden, wobei der innere Leiter des Kabels am Leiter 3b angelötet und der äußere Leiter des Kabels geerdet ist, d.h. mit der Oberfläche des Metallgehäuses verbunden ist.
Aus vorstehendem ergibt sich mithin, daß ein neues und verbessertes einziehbares oder ausfahrbares Antennensystem erfunden wurde.

Claims

1. Einziehbares Antennensystem für einen tragbaren Senderempfänger mit einem Gehäuse (8) zur Halterung einer inneren Schaltung (7) und einem Antennensystem, das mit der inneren Schaltung verbunden ist, wobei das Antennensystem aufweist: ein im wesentlichen geradliniges Antennenelement (1) mit einer elektrischen Länge, die im wesentlichen gleich einem ganzzahligen Vielfachen der halben Wellenlänge der Betriebsfrequenz des Senderempfängers ist, und einer ersten Position, in der es aus dem Gehäuse durch einen Auslaß des Gehäuses ausgezogen ist, und einer zweiten Position, in der es zum größten Teil im Gehäuse eingezogen ist; eine mit dem Ausgang der inneren Schaltung verbundene Zuleitung (4); zwei in dem Gehäuse längs des Antennenelements derart angeordnete Zuführanschlüsse (5, 6), daß der erste Zuführanschluß (5) näher bei dem Auslaß des Gehäuses als der zweite Zuführanschluß (6) liegt; zwei Anpassungskreise (3, 2), die in dem Gehäuse und zwischen der Zuleitung und den Zuführanschlüssen angeordnet sind, um eine Impedanzanpassung zwischen der Zuleitung und den Zuführanschlüssen, die mit dem Antennenelement in Kontakt stehen, zu bewirken; wobei der erste Zuführanschluß (5) mit einem ersten Anpassungskreis (3) verbunden ist, dessen Impedanz weitgehend gleich der Impedanz des Antennenelements in Strom-Kontenpunkt-Position im Resonanzzustand ist, und der zweite Zuführanschluß (6) mit einem zweiten Anpassungskreis (2) verbunden ist, dessen Impedanz weitgehend gleich der Impedanz des Antennensystems in einer Strom-Wellenbauch-Position im Resonanzzustand ist; der erste Zuführanschluß in der ersten Position des Antennenelements das Ende des Antennenelements in einem Knotenpunkt der Stromverteilung kontaktiert; und der zweite Zuführanschluß in der zweiten Position des Antennenelements den Antennenstab in einem Wellenbauch-Punkt der Stromverteilung kontaktiert.

2. Antennensystem nach Anspruch 1, bei dem das Antennenelement (1) einen langgestreckten Antennenstab (1b) und eine obere Last (1a) an einem äußersten Ende des Antennenstabs aufweist und die obere Last außerhalb des Gehäuses (8) liegt, wenn das Antennenelement eingezogen ist.

3. Antennensystem nach Anspruch 2, bei dem die obere Last (1a) eine Spule (1a-1) ist, deren Achse mit der Längsrichtung des Antennenstabs (1b) weitgehend zusammenfällt.

4. Antennensystem nach Anspruch 2, bei dem die obere Last eine flache leitende Platte (1a-2) ist, die am äußersten Ende des Antennenstabs (1b) angebracht ist.

5. Antennensystem nach Anspruch 2, bei dem die obere Last (1a) zwei Spulen (A, B) aufweist, die in Reihe geschaltet sind, so daß eine Verbindung (J) der Spulen mit dem äußersten Ende des Antennenstabs (1b) verbunden ist.

6. Antennensystem nach einem der Ansprüche 2 bis 5, bei dem der zweite Anpassungskreis aufweist: ein leitendes lineares Mittel (15), das sich von einem negativen Anschluß des zweiten Verbinders (6) wegerstreckt, wobei der Antennenstab (1b) und das leitende geradlinige Element ein abgeglichenes Kabelpaar mit einer elektrischen Länge bilden, die etwa gleich einem Viertel der Wellenlänge der Betriebsfrequenz des Senderempfängers ist, und einen dritten Verbinder (14), der mit dem leitenden geradlinigen Mittel verbunden und geerdet ist und den Antennenstab kontaktiert, wenn der Antennenstab eingezogen ist.

7. Antennensystem nach Anspruch 6, bei dem das leitende geradlinige Mittel (15) ein hohles zylindrisches Rohr ist und der Antennenstab (1b) und das hohle Rohr als Koaxialkabel wirken.

8. Antennensystem nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei dem der Antennenstab (1b) ein Kontaktstück (5a, 6a) zur Anlage am Zuführanschluß (5, 6) aufweist und das Kontaktstück und der Zuführanschluß eine konkave Oberfläche und ein konvexe Oberfläche zur Anlage aneinander unter Verrastung des Antennenstabs aufweisen.

9. Tragbarer Senderempfänger mit einem einziehbaren Antennensystem gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, das mit einer inneren Schaltung des Senderempfängers verbunden ist.