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Faltdipol für Zimmerantennen Die Erfindung betrifft einen Faltdipol
für Zimmerantennen, der aus Rundmaterial mit an allen Stellen gleichem Außenquerschnitt
besteht. Durch die Erfindung soll die Herstellung eines derartigen Faltdipols vereinfacht
und verbilligt werden.
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Auch bei Zimmerantennen, die für den Empfang im VHF- und/oder UHF-Bereich
bestimmt sind, verwendet man vorzugsweise einen Faltdipol entweder allein oder in
Kombination mit weiteren Strahlern, etwa nach Art einer Yagiantenne. Solche Zimmerantennen
sollen nicht nur in hochfrequenztechnischer Hinsicht einwandfrei ausgeführt sein,
sondern müssen auch ein ästhetisch befriedigendes Aussehen haben. Aus diesem Grund
müssen für die Dipolstrahler Metallrohre verwendet werden, die nach geeigneter Oberflächenbehandlung
gut aussehen. Daher verwendet man im allgemeinen für die Dipolstrahler hochglanzpolierte
Messingrohre.
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Bei dem Biegen von Faltdipolen aus Messingrohr ergeben sich aber erhebliche
Schwierigkeiten, weil sorgfältig darauf geachtet werden muß, daß bei dem Biegen
des verhältnismäßig dünnwandigen Rohres kleinen Außendurchmessers keine Verformungen
des runden Profils an den Krümmungsstellen entstehen. Erfahrungsgemäß läßt sich
dieses Biegen nur in reiner Handwerksarbeit durchführen. Das Biegen des Rohres muß
in mehreren Stufen vor sich gehen, wobei das Rohr zwischen den einzelnen Stufen
stark erwärmt wird, damit es nicht reißt. Es ist erklärlich, daß bei dieser Art
der Fertigung der Faltdipol sehr teuer wird. Außerdem ist die beim Biegen von Hand
erzielte Genauigkeit nicht für einen serienmäßigen Einbau ausreichend, so daß sich
Nacharbeiten an dem Faltdipol nicht vermeiden lassen.
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Die Erfindung zeigt nun einen Weg, einen Faltdipol für Zimmerantennen
der eingangs genannten Art so zu gestalten, daß er ohne Schwierigkeiten mit ausreichender
Genauigkeit in jeder modernen Fertigung hergestellt werden kann. Zu diesem Zweck
wird der Faltdipol erfindungsgemäß so gestaltet, daß seine geradlinigen Längsabschnitte
aus entsprechend langen geraden Metallrohren und die gekrümmten Außenabschnitte
aus an die äußeren Enden je zweier Metallrohre angesetzten, aus Kunststoff gefertigten
Formstücken, in denen ein die äußeren Enden der zwei Metallrohre elektrisch miteinander
verbindender elektrischer Leiter eingebettet ist, bestehen.
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Das wesentliche Merkmal des erfindungsgemäßen Faltdipols besteht somit
darin, daß nur für seine geradlinigen Abschnitte Metallrohre verwendet sind, während
die gekrümmten Endabschnitte aus Kunststoff, z. B. gespritzten Formstücken mit einem
eingebetteten metallischen Leiter, bestehen. Dadurch sind für die Metallrohre keinerlei
Biegevorgänge mehr erforderlich. Die aus Kunststoff bestehenden gekrümmten Außenabschnitte
des Faltdipols lassen sich in billiger Massenfertigung herstellen.
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Der erfindungsgemäße Faltdipol steht in hochfrequenztechnischer Hinsicht
den bisherigen, ganz aus Metallrohren bestehenden Faltdipolen nicht nach und hat
ein außerordentlich befriedigendes Aussehen, zumal sich die aus Kunststoff bestehenden
gekrümmten Endabschnitte ganz nach Wunsch einfärben lassen.
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Die Erfindung ist selbstverständlich unabhängig davon, wie der Faltdipol
im einzelnen geformt ist. Sie läßt sich beispielsweise anwenden auf Faltdipole,
die doppelt-U-förmig gebogen sind, also einander parallele geradlinige Abschnitte
haben, oder auch auf Faltdipole mit Schmetterlingsform. Unterschiedlich ist jeweils
nur die Gestalt der aus Kunststoff bestehenden gekrümmten Außenabschnitte der Faltdipole.
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Die Verbindung zwischen den geradlinigen Metallrohren und den gekrümmten
Formstücken aus Kunststoff kann z. B. in einfacher Weise derart erfolgen, daß die
Enden der Formstücke in die offenen Enden der Metallrohre eingesteckt oder eingepreßt
werden. Da man das Außenprofil des Formstücks aus Kunststoff demjenigen der Metallrohre
anpassen wird, um einen glatten und stufenlosen übergang von dem Metallrohr zum
Formstück und umgekehrt zu erhalten, muß man die in die offenen Enden der Metallrohre
zu steckenden Enden der Formstücke etwas verjüngen. Dabei kann es sich empfehlen,
dem in das Metallrohr zu steckenden Ende des Formstücks das Profil eines Vieleckes,
beispielsweise eines Vierkantes, zu geben, so daß es unter Spannung in das freie
Ende des Metallrohres eingepreßt werden kann. Im allgemeinen wird der Zusammenhalt
zwischen
Metallrohr und Formstück durch dieses Einpressen schon ausreichend gesichert sein.
Man kann aber auch noch die Stirnkanten der Enden der Metallrohre zusätzlich in
Vertiefungen, z. B. Umfangsrillen, auf der Außenfläche der Formstücke einbördeln,
um einen noch-festeren Zusammenhalt zu erzielen.
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Für das Wesen der Erfindung ist es von geringerer Bedeutung, in welcher
Weise die Formstücke aus Kunststoff hergestellt werden und der metallische Leiter
in das Formstück eingebettet wird. Für diese Herstellung bieten sich mehrere Möglichkeiten
an, die sich sämtlich in Serienfertigung durchführen lassen. Beispielsweise kann
das Formstück aus zwei Längshalbschalen zusammengesetzt sein, während der elektrische
Leiter in in den aufeinanderliegenden Flächen der Längshalbschalen vorgesehenen
Rillen eingelegt ist. Diese Längshalbschalen lassen sich schnell und billig im Spritzverfahren
herstellen. Nach dem Einlegen des elektrischen Leiters, vorzugsweise eines Drahtes,
in die Rille der Längshalbschalen werden die aufeinandergelegten Längshalbschalen
in beliebiger Weise miteinander verbunden. Diese Verbindung braucht nicht besonders
zuverlässig oder dauerhaft zu sein, weil die zusammengelegten Längshalbschalen durch
das Einstecken ihrer Enden in die offenen Enden der Metallrohre an sich schon ausreichend
zusammengehalten werden.
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Ein anderes sehr einfaches Herstellungsverfahren der Formstücke aus
Kunststoff ist das Spritzverfahren, wobei der elektrische Leiter gleich mit eingespritzt
werden kann.
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Es ist erforderlich, daß die Enden des in dem Formstück eingebetteten
elektrischen Leiters einen guten elektrischen Kontakt mit den Metallrohren haben,
die das Formstück miteinander verbindet. Es hat sich gezeigt, daß eine zuverlässige
Kontaktgabe einfach dadurch zu erreichen ist, daß man für den elektrischen Leiter
einen etwas federnden Draht nimmt, dessen Enden frei aus dem Formkörper herausragen.
Bei entsprechender Formung dieser herausragenden freien Enden legen sie sich beim
Einstecken des Formkörpers in die Metallrohre federnd gegen die Innenwandung der
Metallrohre an, ohne daß es einer besonderen Maßnahme bedarf.
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Da bei der Herstellung -des erfindungsgemäßen Faltdipols die Metallrohre
nicht mehr gebogen zu werden brauchen, kann man Metallrohre mit geringeren Wandstärken
als bisher verwenden. Dadurch ergibt sich eine weitere Senkung der Kosten. Ein anderer
Vorteil ergibt sich aus dieser Tatsache dadurch, daß sich der erfindungsgemäße Faltdipol
leichter in einem Halter befestigen läßt. Der Faltdipol von Zimmerantennen wird
meistens durch einen etwa in der Mitte des Faltdipols angebrachten Isolierkörper
gehalten. Die Befestigung der Metallrohre in diesem Isolierkörper ist wegen der
geringen Wandstärke der Metallrohre besonders bequem durchzuführen, indem man die
Metallrohre in entsprechende Kerben, die in dem Isolierkörper vorgesehen sind, eindrückt.
Hierbei werden die Metallrohre an der Befestigungsstelle leicht verformt und lassen
sich nicht mehr aus den Kerben herausziehen.
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Weitere Einzelheiten der Erfindung gehen aus den in der Zeichnung
dargestellten Ausführungsbeispielen hervor. In der Zeichnung zeigt F i g.1 eine
Vorderansicht eines erfindungsgemäßen Faltdipols in verkleinertem Maßstab, F i g:
2 eine Seitenansicht desselben Faltdipols, F i g. 3 die auseinandergeklappten Längshalbschalen
eines Formstücks aus Kunststoff in etwas größerem Maßstab, F i g. 4 und 5 je einen
Querschnitt durch die Längshalbschalen entsprechend den Schnittlinien IV und V in
F i g. 3, F i g. 6 eine Verbindungsstelle zwischen einem Formstück aus Kunststoff
und einem Metallrohr in noch größerem Maßstab und F i g. 7 eine andere Ausführungsform
einer solchen Verbindungsstelle.
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Wie aus F i g.1 der Zeichnung hervorgeht, besteht die dargestellte
Ausführungsform eines schmetterlingsartigen Faltdipols aus einem oberen waagerechten
und geradlinigen Metallrohr 1, beispielsweise aus einem hochglanzpolierten Messingrohr,
und zwei unteren, spitze Winkel mit dem Metallrohr 1 bildenden geradlinigen Metallrohren
2 und 3 sowie aus gekrümmten Außenabschnitten 4 und 5, die aus Kunststoff gefertigt
sind und mit den Metallrohren 1 und 2 bzw.1 und 3 mechanisch verbunden sind. In
die aus Kunststoff bestehenden Formstücke 4 und 5 sind in der Zeichnung nicht zu
sehende elektrische Leiter eingebettet, die die Enden der Metallrohre 1 und 2 bzw.1
und 3 elektrisch miteinander verbinden.
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Der Faltdipol ist etwa in der Mitte mit einem aus einer unteren Halbschale
6 und einer oberen Halbschale 7 bestehenden Isolierkörper (s. F i g. 2) befestigt.
In F i g. 1 ist die obere Schale 7 dieses Isolierkörpers abgenommen, um zu zeigen,
wie die Metallrohre 1, 2 und 3 des Faltdipols in dem Isolierkörper befestigt sind.
Für diese Befestigung sind in dem sonst hohl ausgeführten Isolierkörper Stege 8
vorgesehen, die Kerben aufweisen, in welche die Metallrohre 1, 2 und 3 lediglich
eingedrückt sind. Das ist für eine sichere Befestigung des Faltdipols in dem Isolierkörper
ausreichend. In dem Isolierkörper können außerdem Anschlußmittel für die Abnahme
der Hochfrequenzenergie an den inneren freien Enden der Metallrohre 2 und 3 vorgesehen
sein, die in der Zeichnung nicht dargestellt sind, weil sie für die Erläuterung
der Erfindung unerheblich sind. Außerdem kann der Isolierkörper an einem ebenfalls
nicht dargestellten Ständer, der zum Aufstellen auf eine Tischfläche geeignet ist,
angebracht sein.
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Aus den F i g. 3, 4 und 5 geht eine Ausführungsmöglichkeit für das
Formstück 4 oder 5 hervor. Das Formstück besteht aus zwei Längshalbschalen 9 und
10, die in F i g. 3 in auseinandergeklapptem Zustand und in den F i g. 4 und 5 je
im Querschnitt dargestellt sind. Die beiden Halbschalen 9 und 10 können durch Spritzen
oder durch einen anderen Formvorgang aus Kunststoff hergestellt werden. In der Halbschale
9 befindet sich eine Rille 11, während in der Halbschale 10 eine entsprechende Rille
12 vorgesehen ist. Die Rillen 11 und 12 haben je halbkreisförmigen Querschnitt und
ergänzen sich bei dem Aufeinanderlegen der Halbschalen 9 und 10 zu einem Kanal mit
etwa kreisförmigem Querschnitt, der den in der Zeichnung nicht dargestellten elektrischen
Leiter aufnimmt.
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Das Profil der Halbschalen 9 und 10 ist zweckmäßigerweise so gewählt,
daß im aufeinandergelegten Zustand der Halbschalen das Formstück ein Außenprofil
hat, das wenigstens -ungefähr dem der Metallrohre 1, 2 und 3 entspricht, so daß
an den Verbindungsstellen der Metallröhre und der Formstücke
ein
glatter und stufenloser Übergang entsteht. Demgegenüber sind die Enden 15 derart
verjüngt, daß sie sich in die offenen Enden der Metallrohre 1, 2 und 3 einpressen
lassen. Diese verjüngten Enden 15 können einen runden oder auch einen mehrkantförmigen
Querschnitt besitzen.
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Obwohl die beiden Halbschalen 9 und 10 nach dem Einlegen des elektrischen
Leiters in die Rillen 11 oder 12 und nach ihrem Aufeinanderlegen nicht mehr auseinanderfallen
können, sobald ihre Enden 15 in die offenen Enden der Metallrohre 1, 2 und 3 eingedrückt
worden sind, kann es sich doch empfehlen, in die Halbschalen 9 und 10 ineinanderpassende
Stifte 13 und Vertiefungen 14 mit einzuformen. Durch die engen Passungen
der Stifte 13 und der Vertiefungen 14 werden die aufeinandergelegten Halbschalen
9 und 10 schon vor der Verbindung mit den Metallrohren fest zusammengehalten. Abweichend
hiervon könnte man auch daran denken, die Längshalbschalen 9 und 10 durch einen
Klebstoff miteinander zu befestigen.
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Abweichend von der in den F i g. 3, 4 und 5 dargestellten Ausführungsmöglichkeit
kann man selbstverständlich die Formstücke 4 und 5 durch einen Spritzvorgang in
je einem Stück fertigen, wobei der elektrische Leiter in die Formstücke 4 und 5
gleich mit eingespritzt wird.
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F i g. 6 läßt Einzelheiten an der Verbindungsstelle des Metallrohres
1 mit dem Formstück 5 genauer erkennen. In F i g. 6 ist angenommen, daß das Formstück
5 aus zwei Längshalbschalen 9 und 10 zusammengesetzt ist, doch ergeben sich grundsätzlich
die gleichen Verhältnisse, wenn das Formstück 5 aus einem Stück gespritzt ist.
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In F i g. 6 ist die obere Längshalbschale 9 teilweise weggebrochen
und das Metallrohr 1 im Schnitt gezeigt, damit man erkennen kann, wie die elektrische
Verbindung zwischen einem in dem Formstück 5 eingebetteten elektrischen Leiter 16
und dem Metallrohr 1 erfolgt. Der elektrische Leiter 16 ist ein wenigstens etwas
federnder Draht, dessen aus dem Formstück 5 herausragendes freies Ende 17 so geformt
ist, daß es sich federnd gegen die Innenwand des Metallrohres 1 anlegt. Die elektrische
Verbindung zwischen dem Leiter 16 und dem Metallrohr 1 ergibt sich somit ohne weiteres
bei dem Einstecken des Formstücks 5 in das offene Ende des Metallrohres 1.
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In F i g. 7, die im wesentlichen der F i g. 6 ähnlich ist, sind zwei
Abwandlungsmöglichkeiten für die Verbindung von Formstück und Metallrohr zu erkennen.
Um die mechanische Verbindung von Metallrohr 1 und Formstück 5 noch fester zu gestalten,
kann man auf dem Außenumfang des verjüngten Endes 15 des Formstücks 5 eine Umfangsrille
19 vorsehen, in welche die Stirnkante 20 des Metallrohres 1 eingebördelt ist.
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Außerdem geht aus F i g. 7 hervor, wie man die elektrische Verbindung
des Leiters 16 mit dem Metallrohr 1 verbessern kann, falls man die in F i g. 6 dargestellte
Ausführung nicht für zuverlässig genug halten sollte. Hier ist das aus dem Formstück
5 herausragende Ende 18 des elektrischen Leiters, der wiederum ein etwas federnder
Draht ist, U-förmig umgebogen, so daß es sich mit verstärkter Federkraft gegen die
Innenwandung des Metallrohres 1 anlegt.
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Die Erfindung läßt sich selbstverständlich auch auf Faltdipole anwenden,
bei denen die unteren Metallrohre 2 und 3 parallel zu dem oberen Metallrohr 1 verlaufen.
In diesem Fall werden die die Außenabschnitte des Faltdipols bildenden Formstücke
eine andere Gestalt haben und ungefähr U-förmig sein.