DE1299053B

DE1299053B - Device for feeding a planar logarithmically periodic dipole antenna

Info

Publication number: DE1299053B
Application number: DE1962R0031908
Authority: DE
Inventors: Scheuerecker Friedrich; Greif; Dipl-Phys Dr-Ing Rudolf
Original assignee: Rohde and Schwarz GmbH and Co KG
Current assignee: Rohde and Schwarz GmbH and Co KG
Priority date: 1962-01-18
Filing date: 1962-01-18
Publication date: 1969-07-10

Description

Bei ebenen logarithmisch-periodischen Dipolantennen, deren Strahlerelemente an eine erdsymmetrische Leitung angeschlossen sind, welche an ihrem einen Ende durch eine koaxiale Leitung gespeist ist, deren Außenleiter dort mit dem einen Leiter und deren Innenleiter mit dem anderen Leiter der erdsymmetrischeu Leitung verbunden ist, ist es bekannt, die beiden erdsymmetrischen Leiter durch einen Kurzschluß zu symmetrieren, der in einem Abstand von der halben Länge des längsten Dipols über das breite Ende der Antenne hinaus angebracht ist, also mit einer Stichleitung von der Länge A,/4 für die tiefste Betriebsfrequenz (IRE Transactions an Antennas and Propagation, Mai 1960, S. 262 und 263). Hierdurch werden die äußeren Abmessungen der Antenne unnötig groß.In the case of flat logarithmic-periodic dipole antennas, their radiator elements are connected to a line balanced to ground, which at one end through a coaxial line is fed, the outer conductor there with the one conductor and its inner conductor is connected to the other conductor of the balanced line is, it is known to short-circuit the two balanced conductors symmetrize that at a distance of half the length of the longest dipole about the wide end of the antenna is attached, so with a stub of of length A, / 4 for the lowest operating frequency (IRE Transactions an Antennas and Propagation, May 1960, pp. 262 and 263). This will reduce the external dimensions the antenna unnecessarily large.

Es sind weiterhin bereits Symmetrierschleifen für die über Koaxialleitungen gespeiste erdsymmetrische Leitungen in Form von metallischen Schleifen bekannt, welche einander gegenüberliegende Stellen der erdsymmetrischen Leitung verbinden und bei denen die koaxiale Speiseleitung den einen Schleifenast bildet und diese Koaxialleitung die Schleife an der Verbindungsstelle der beiden Schleifenäste verläßt (deutsche Patentschrift 760 450).There are still balancing loops for the coaxial lines fed balanced lines known in the form of metallic loops, which connect opposite points of the balanced line and in which the coaxial feed line forms the one loop branch and this Coaxial line leaves the loop at the junction of the two loop branches (German patent specification 760 450).

Es ist Aufgabe der Erfindung, ausgehend von diesem Stand der Technik eine Einrichtung zum Speisen einer ebenen logarithmisch -periodischen Dipolantenne zu schaffen, durch welche ohne Beeinflussung der sonstigen Eigenschaften der Antenne die geometrischen Abmessungen der Antenne nicht unnötig vergrößert werden.It is the object of the invention, proceeding from this prior art a device for feeding a planar logarithmic-periodic dipole antenna to create through which without affecting the other properties of the antenna the geometric dimensions of the antenna are not increased unnecessarily.

Ausgehend von einer Einrichtung zum Speisen einer ebenen logarithmisch-periodischen Dipolantenne, deren Strahlerelemente an eine erdsymmetrische Leitung angeschlossen sind, die an ihrem einen Ende durch ein koaxiale Leitung gespeist ist, deren Außenleiter dort mit dem einen Leiter und deren Innenleiter mit dem anderen Leiter der erdsymmetrischen Leitung verbunden ist, und die entlang des einen Leiters der erdsymmetrischen Leitung bis zu einer metallischen Schleife geführt ist, die einander gegenüberliegende Stellen der erdsymmetrischen Leitung verbindet und deren einer Schleifenast durch die koaxiale Leitung gebildet ist, welche die Schleife an der Verbindungsstelle der beiden Schleifenäste verläßt, wobei die elektrische Länge der als kurzgeschlossene Stichleitung aufzufassenden Schleife so gewählt ist, daß auch für die tiefste Betriebsfrequenz der Schleifenwiderstand groß gegenüber dem Fußpunktwiderstand der im Bereich der Verbindungsstelle der Schleife mit der erdsymmetrischen Leitung angeschlossenen Strahlerelemente ist, wird diese Aufgabe gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß die Verbindungsstelle der Schleife mit den einander gegenüberliegenden Stellen der erdsymmetrischen Leitung zwischen der Anschlußstelle des längsten und der Anschlußstelle des kürzesten Strahlerelementes an die erdsymmetrische Leitung liegt.Based on a device for feeding a planar logarithmic-periodic Dipole antenna, the radiator elements of which are connected to a line balanced to ground are fed at one end by a coaxial line, the outer conductor there with one conductor and its inner conductor with the other conductor of the symmetrical earth conductor Line is connected, and along the one conductor of the balanced line is led up to a metallic loop, the opposite places the balanced line connects and its one loop branch through the coaxial Line is formed, which the loop at the junction of the two loop branches leaves, the electrical length of which is to be understood as a short-circuited stub line Loop is chosen so that the loop resistance even for the lowest operating frequency large compared to the base point resistance in the area of the connection point of the loop radiator elements connected to the line balanced to ground, this will be Object according to the invention achieved in that the connection point of the loop with the opposite points of the balanced line between the connection point of the longest and the connection point of the shortest radiator element connected to the balanced line.

Es hat sich gezeigt, daß die elektrische Länge der als kurzgeschlossene Stichleitung aufzufassenden Schleife nicht unbedingt, wie bisher üblich, stets gleich A,/4 für die tiefste Betriebsfrequenz gewählt werden muß. Es ist gemäß einer Weiterbildung der Erfindung vielmehr auch möglich, kürzere Schleifen zu verwenden, sofern sie nur eine elektrische Länge von etwa mindestens 2,/10 für die tiefste Betriebsfrequenz aufweisen und ihre Verbindungsstelle mit der erdsymmetrischen Leitung von der Anschlußstelle des längsten Strahlerelementes in einem Abstand von mindestens etwa ebenfalls A./10 für die tiefste Betriebsfrequenz angeordnet ist.It has been shown that the electrical length of the as short-circuited Branch line to be understood loop not necessarily, as usual, always the same A, / 4 must be selected for the lowest operating frequency. It is according to a training Rather, the invention also possible to use shorter loops, provided they only an electrical length of about at least 2, / 10 for the lowest operating frequency have and their junction with the balanced line from the connection point of the longest radiator element at a distance of at least about also A./10 is arranged for the lowest operating frequency.

Durch die erfindungsgemäße Anordnung wird ein besonders gedrungener Aufbau der Antenne ermöglicht. Besonders gute Eigenschaften der Antenne werden erzielt, wenn gemäß einer Weiterbildung der Erfindung der Wellenwiderstand der Schleife größer als der Wellenwiderstand der erdsymmetrischen Leitung gewählt wird, insbesondere mindestens 100 Ohm. Der Widerstand an der Verbindungsstelle der Schleife mit der erdsymmetrischen Leitung kann noch hochohmiger gemacht werden, wenn die Schleifenäste in an sich bekannter Weise wendelförmig ausgebildet werden. Zur Verbesserung der Strahlungs- und Anpassungseigenschaften der Antennne nach tiefen Frequenzen zu kann außerdem die Schleife und/oder das freie Ende der symmetrischen Leitung durch einen Parallelwiderstand überbrückt werden. Bei der konstruktiven Gestaltung der Antenne kann die Schleife gleichzeitig als mechanische Stütze für die Antenne dienen und außerdem kann der nicht von der koaxialen Leitung gebildete Schleifenast hohl ausgeführt sein, und es können in ihm Kabel zur Beheizung und oder Beleuchtung der Antenne geführt sein.The arrangement according to the invention makes a particularly compact one Structure of the antenna allows. Particularly good antenna properties are achieved if, according to a further development of the invention, the characteristic impedance of the loop is greater is chosen as the characteristic impedance of the balanced line, in particular at least 100 ohms. The resistance at the junction of the loop with the Balanced line can be made even higher resistance if the loop branches be formed helically in a manner known per se. To improve the Radiation and adaptation properties of the antenna according to low frequencies also the loop and / or the free end of the balanced line through a Parallel resistance can be bridged. In the structural design of the antenna the loop can also serve as a mechanical support for the antenna and In addition, the loop branch not formed by the coaxial line can be made hollow be, and there can be cables in it for heating and / or lighting the antenna be led.

Die Erfindung wird im folgenden an Hand schematischer Zeichnungen an Ausführungsbeispielen näher erläutert.The invention is described below with reference to schematic drawings explained in more detail using exemplary embodiments.

F i g. 1 und 2 zeigen Ausführungsbeispiele für eine erfindungsgemäße Speiseeinrichtung.F i g. 1 and 2 show exemplary embodiments for a device according to the invention Dining equipment.

In dem in F i g. 1 gezeigten Ausführungsbeispiel einer Speiseanordnung für eine logarithmisch-periodische Antenne, bei dem die Strahlerelemente der Antenne der Übersichtlichkeit halber nichtdargestellt sind, sind die beiden Leiter 1 und 2 der erdsymmetrischen Leitung 3 durch eine aus zwei Schleifenästen 4 und 5 bestehenden metallischen Schleife 6 miteinander verbunden. An der Verbindungsstelle der beiden Schleifenäste 4 und 5 wird das Koaxialkabel 7 zugeführt und an einem Teil des einen Leiters 1 der erdsymmetrischen Leitung 3 bis zur Spitze der Antenne entlanggeführt. Der Innenleiter 8 des Koaxialkabels 7 wird hier in üblicher Weise mit dem anderen Leiter 2 der erdsymmetrischen Leitung 3 verbunden. Der von dem Koaxialkabel 7 freie Schleifenast 5 der Schleife 6 kann zur Führung eines oder mehrerer weiterer Kabel zur Beheizung und/oder Beleuchtung der Antenne verwendet werden. Aus Symmetriegründen kann der vom Koaxialkabel 7 freie Schleifenast 5 am Leiter 2 der erdsymmetrischen Leitung 3 entlang in einer Verlängerung 9 bis zur Spitze der Antenne geführt werden.In the one shown in FIG. 1 shown embodiment of a feed arrangement for a logarithmic-periodic antenna, in which the radiator elements of the antenna are not shown for the sake of clarity, the two conductors 1 and 2 of the balanced line 3 are connected to each other by a metallic loop 6 consisting of two loop branches 4 and 5. At the junction of the two loop branches 4 and 5, the coaxial cable 7 is fed and guided along a part of one conductor 1 of the line 3 balanced to the ground up to the tip of the antenna. The inner conductor 8 of the coaxial cable 7 is here connected in the usual way to the other conductor 2 of the line 3 balanced to ground. The loop branch 5 of the loop 6 that is free from the coaxial cable 7 can be used to guide one or more additional cables for heating and / or lighting the antenna. For reasons of symmetry, the loop branch 5 free from the coaxial cable 7 can be guided along the conductor 2 of the balanced line 3 in an extension 9 to the tip of the antenna.

Die Länge der Schleife 6, d. h. der Abstand von der Einmündung des Koaxialkabels 7 in die Schleife 6 bis zur Verbindungsstelle mit den Leitern 1 und 2 der erdsymmetrischen Leitung 3 beträgt vorzugsweise mindestens A/10 für die tiefste und etwa A, für die höchste Frequenz der Antenne, so daß die Schleife 6 bei den tiefsten Frequenzen der Antenne einen in die symmetrische Leitung geschalteten Querblindwiderstand darstellt, der groß genug ist, um ihn gegenüber dem Leitungswiderstand der symmetrischen Leitung und dem Fußpunktwiderstand der Dipole vernachlässigen zu können. Die Verbindung der Schleife mit den Leitern 1, 2 der erdsymmetrischen Leitung 3 besitzt vorzugsweise von der Anschlußstelle des längsten Strahlerelementes einen Abstand von mindestens .i/10 der tiefsten Frequenz, da sonst der Parallelwiderstand der Schleife 6, der bei den tiefen Frequenzen am kleinsten ist, parallel zu den Dipolelementen liegt, die bei den tiefsten Frequenzen angeregt sind.The length of the loop 6, i.e. H. the distance from the confluence of the Coaxial cable 7 in the loop 6 to the connection point with the conductors 1 and 2 of the balanced line 3 is preferably at least A / 10 for the deepest and about A, for the highest frequency of the antenna, so that loop 6 at the lowest frequencies of the antenna a transverse reactance switched into the symmetrical line represents that is large enough to make it with respect to the line resistance of the symmetrical To be able to neglect the conduction and the base point resistance of the dipoles. The connection the loop with the conductors 1, 2 of the balanced line 3 preferably has from the connection point of the longest radiator element a distance of at least .i / 10 the lowest frequency, otherwise the parallel resistance of the loop 6, which is the at low frequencies, is parallel to the dipole elements at the lowest frequencies are excited.

Der Wellenwiderstand Z, der Schleife ist zweckmäßigerweise größer als der Wellenwiderstand ZA der symmetrischen Leitung 3, und zwar beträgt er beispielsweise mindestens 100 Ohm bei einem 60-Ohm-Wellenwiderstand der erdsymmetrischen Leitung.The characteristic impedance Z, of the loop is expediently greater than the characteristic impedance ZA of the symmetrical line 3, namely it is for example at least 100 ohms with a 60 ohm wave impedance of the balanced line.

Die beiden Leiter 1 und 2 der erdsymmetrischen Leitung 3 können an ihrem freien Ende durch einen Absorptionswiderstand 10 verbunden sein.The two conductors 1 and 2 of the balanced line 3 can be connected at their free end by an absorption resistor 10 .

Gemäß F i g. 2 werden die Strahlerelemente 11 von einer erdsymmetrischen Leitung 3, bestehend aus den beiden als übereinanderliegende Profilträger ausgebildeten Leitern 1 und 2, abgestützt. Die Schleife 6, die an den beiden Leitern 1 und 2 der erdsymmetrischen Leitung 3 angreift, dient sowohl zur Einspeisung als auch als mechanische Halterung für die Antenne. Die Schleife 6 wird durch das Maststück 12 fortgesetzt, in dessen Inneren das Koaxialkabel ? verläuft. Die Leitungsführung des Koaxialkabels 7 durch einen Schenkel der Schleife 6 und entlang des einen Profilträgers 1 bzw. 2 zur Spitze der Antenne ist der 'C7bersicht halber in F i g. 2 nicht dargestellt.According to FIG. 2, the radiator elements 11 are supported by a line 3 which is symmetrical to the ground and consists of the two conductors 1 and 2, which are designed as superimposed profile supports. The loop 6, which engages the two conductors 1 and 2 of the balanced line 3, is used both for feeding and as a mechanical holder for the antenna. The loop 6 is continued by the mast section 12, inside which the coaxial cable? runs. The routing of the coaxial cable 7 through one leg of the loop 6 and along the one profile support 1 or 2 to the tip of the antenna is shown in FIG. 2 not shown.

Claims

Claims: 1. Device for feeding a plane logarithmically periodic dipole antenna, the radiator elements of which are connected to a line balanced to ground are connected, which are fed at one end by a coaxial line whose outer conductor is there with one conductor and its inner conductor with the other Head of the balanced line is connected, and along the one conductor the balanced line is led to a metallic loop that opposite points of the balanced line connects and their a loop branch is formed by the coaxial line which the loop at the junction of the two loop branches, with the electrical The length of the loop to be regarded as a short-circuited stub line is selected so that that the loop resistance is large compared to the lowest operating frequency the base point resistance of the area where the loop joins the balanced line connected radiator elements, d u r c h g e k e n n -z e i c h n e t that the junction of the loop (6) with each other opposite points of the balanced line (3) between the connection point the longest and the connection point of the shortest radiator element (11) to the balanced line is located.

2. Device according to claim 1, characterized in that the electrical length of the loop (6) and the distance between its junction with the balanced line from the connection point of the longest radiator element (11) is at least about R / 10 for the lowest operating frequency.

3. Establishment according to claim 1 or 2, characterized in that the wave resistance (Zs) is the Loop (6) greater than the characteristic impedance (ZA) of the balanced line (3) is, in particular is at least 100 ohms.

4. Device according to claim 1 to 3, characterized in that the loop branches are helical in a manner known per se are trained.

5. Device according to claim 1 to 4, characterized in that the loop (6) and / or the free end of the balanced line (3) is bridged by a parallel resistor (10).

6. Device according to claim 5, characterized in that the loop (6) acts as a mechanical support for the antenna is formed (Fig. 2).

7. Device according to claim 1 to 6, characterized in that that the loop branch (5) not formed by the coaxial line is hollow is and in it one or more cables for heating and / or lighting the antenna are led.