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Beschreibung:
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Die Erfindung geht aus von einer vertikalen Rundstrahlantenne mit
den im Oberbegriff des Anspruchs 1 angegebenen Merkmalen.
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Es sind bereits solche vertikal strahlenden Antennengebilde bekannt,
die aus mehreren übereinander angeordneten Strahlerteilen in Gestalt von Koaxialleitungsabschnitten
bestehen, deren Speiseleitungen zum Zweck aufeinanderfolgender Phasenumkehr ständig
gekreuzt sind, indem das Ende des Aussenleiters eines Koaxialleitungsabschnittes
mit dem Innenleiter des benachbarten Koaxialleitungsabschnitts verbunden ist und
umgekehrt. Bei den bekannten Rundstrahlantennen ist die mechanische Verbindung der
aufeinanderfolgenden Koaxialleitungsabschnitte mit erheblichem Aufwand verwirklicht.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den Aufwand für das Verbinden
der Koaxialleitungsabschnitte zu verringern.
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Diese Aufgabe wird gelöst durch eine vertikale Rundstrahlantenne mit
den im Anspruch 1 angegebenen Merkmalen.
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Die entscheidende Vereinfachung gegenüber dem Stand der Technik wird
dadurch erreicht, dass die Koaxialleitungs-
abschnitte nicht mehr
sämtlich achsial angeordnet und in koaxialer Technik miteinander verbunden, sondern
abwechselnd seitlich gegeneinander versetzt angeordnet sind.
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Zwar ergibt sich dadurch gegenüber einer streng koaxialen Anordnung
eine gewisse Unrundheit im Strahlungsdiagramm, die jedoch, wie die Erfahrung gezeigt
hat, praktisch vernachlässigbar ist und deshalb ohne weiteres toleriert werden kann.
Der gegenseitige Versatz ermöglicht es auf einfache Weise, den Aussenleiter eines
Koaxialleitungsabschnittes direkt mit dem Innenleiter der benachbarten Koaxialkabelabschnitte
sowie umgekehrt den Innenleiter eines Koaxialkabelabschnittes mit dem Aussenleiter
der benachbarten Koaxialkabelabschnitte dirket zu verbinden, insbesondere zu verlöten.
Besondere Verbindungselemente sind nicht nötig. Versetzt man die Koaxialleitungsabschnitte
um den halben Aussenleiterdurchmesser gegeneinander, dann können die Koaxialleitungsabschnitte
so wie sie sind, miteinander verbunden werden; ein Verbiegen oder sonstwie geartetes
Verformen der hervorstehenden Innenleiter oder gar der Aussenleiter zur gegenseitigen
Anpassung ist nicht nötig, vielmehr können die koaxial aus den Aussenleitern vorstehenden
Innenleiter direkt auf die Aussen leiter der benachbarten Koaxialleitungsabschnitte
aufgelegt und mit diesen verlötet werden.
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Die Fertigung einer solchen Antenne ist am einfachsten, wenn die Koaxialleitungsabschnitte
sämtlich in derselben Ebene gegeneinander versetzt sind. Es ist jedoch auch durchaus
möglich, die Koaxialleitungsabschnitte in anderer Weise gegeneinander zu versetzen,
wobei es sich jedoch aus Gründen der mechanischen Stabilität empfiehlt, darauf zu
achten, dass man sich durch den Ersatz nicht unnötig weit vom Fußpunkt der Antenne
entfernt. Geeignet ist auch ein Versatz in der Weise, dass die Koaxialleitungsabschnitte
entlang der Antenne fortschreitend um einen Zentriwinkel der Größe 360" gegeneinander
versetzt angeordnet sind, N wobei N die Zahl der vorhandenen Koaxialleitungsabschnitte
ist; bei dieser Anordnung bilden die Koaxialleitungsabschnitte eine Art Wendel.
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Für eine besonders einfache Fertigung geeignet ist eine Ausbildung
der erfindungsgemäßen Antenne mit zwei zueinander parallelen Drähten, auf welche
die innen mit isolierenden, koaxial durchbohrten Zentrierstützen versehenen Aussenleiterabschnitte
im Wechsel aufgefädelt sind. Die Drähte bilden, soweit sie innerhalb der Aussenleiterabschnitte
liegen, die zugehörigenInnenleiterabschnitte, während die aussen liegenden Abschnitte
der Drähte auf den benachbarten Aussenleiterabschnitten befestigt, insbesondere
aufgelötet werden können. Ein Auftrennen der aussen liegenden Drahtabschnitte oder
gar ein Entfernen von Teilen der aussen liegenden Drahtabschnitte ist aus elekrischen
Gründen nicht nötig und aus mechanischen
Gründen nicht wünschenswert.
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Bei dem erfindungsgemäßen Aufbau der Rundstrahlantenne hat zunächst
nur die Hälfte der koaxialen Leitungsabschnitte eine galvanische Verbindung zum
Masseleiter des Zuleitungskabels, während die andere Hälfte lediglich mit dem koaxialen
Innenleiter des Zuleitungskabels verbunden ist. Um sämtliche koaxialen Leitungsabschnitte
der Antenne mit dem Erdpotential zu verbinden, versieht man zweckmässigerweise den
oberen koaxialen Leitungsabschnitt mit einem es kurzchließenden Abschlußteil, das
sowohl koaxial als auch symmetrisch ausgebildet sein kann und vorzugsweise in seiner
Länge veränderlich ist, sodass mit seiner Hilfe die Antenne abstimmbar ist. Vorzugsweise
bildet man das Abschlussteil als Posaune aus, was besonders einfach geht, wenn man
den Innenleiter des obersten koaxialen Leitungsabschnittes über den Aussenleiter
hinausragen läßt und am Aussenleiter ein dazu paralleles Drahtstück anlötet und
auf diesen beiden Leitungsenden eine axial verschiebliche Brücke vorsieht.
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Zur weiteren Abstimmung der Antenne sieht man eine entsprechend ausgebildete
Posaune zweckmässigerweise am Übergang vom unteren koaxialen Leitungsabschnitt auf
einen Sperrtopf-Symmetrierübertrager vor, welcher zur Speisung einer gattungsgemäßen
Antenne üblicherweise verwendet wird.
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Vorzugsweise umgibt man die erfindungsgemäße Antenne zur
Stützung
der koaxialen Leitungsabschnitte mit einer starren Hülle aus Kunststoff, welche
die Antenne gleichzeitig vor Witterungseinflüssen schützt. Soweit vorgesehen, bringt
man in dieser Hülle auch die Abstimmelemente an den Enden der Antenne unter. Die
Freiräume, die eine zylindrische Hülle infolge des Versatzes in der Antenne zwangsläufig
aufweist, füllt man zweckmäßigerweise durch ein Kunststoff-Granulat, beispielsweise
durch ein Schaumpolystyrol-Granulat aus, oder man zentriert die Antenne in der Hülle
durch Kunststoffscheiben, welche exzentrisch auf die koaxialen Leitungsabschnitte
aufgeschoben werden, oder durch im Querschnitt c-förmige, weiche Schaumstoffstreifen,
welche auf die koaxialen Leitungsabschnitte aufgesteckt werden.
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Zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den beigefügten Zeichnungen
schematisch dargestellt.
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Figur 1 zeigt eine Antenne aus nur zwei koaxialen Leitungsabschnitten,
und die Figur 2 zeigt eine Antenne, welche aus sechs koaxialen Leitungsabschnitten
gebildet ist.
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Figur 1 zeigt ein Fußteil 1 für die Rundstrahlantenne mit
einem
Flansch la, an welchem eine koaxiale Anschlußbuchse 2 befestigt ist, an welcher
für die Speisung der Rundstrahlantenne ein koaxiales Kabel anschließbar ist. Von
der Anschlußbuchse 2 führt der koaxiale Leitungsweg zu einem über der Anschlußbuchse
2 angeordneten Sperr-3 topf-Symmetrierübertragerl,an welchem die Rundstrahlantenne
mit ihrem unteren Ende befestigt ist. Den Abschluß des Sperrtopf-Symmetrierübertragers
3 bildet ein kurzes koaxiales Leiterstück bestehend aus einem Aussenleiterrohr 4
und einem darin mittels einer isolierenden Zentrierstütze 6 koaxial geführten Innenleiter
5 in Gestalt einer Buchse. Eine weitere metallische Buchse 11 ist parallel zum Innenleiter
5 auf die Aussenseite des Aussenleiters 4 aufgelötet.
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In der Buchse 11 1 steckt das nach unten vorstehende Ende des Innenleiters
15 des unteren koaxialen Leitungsabschnitts 7 der ingesamt aus zwei solchen Leitungsabschnitten
7' und 7" bestehenden Antenne. Jeder dieser Leitungsabschnitte 7' und 7" besteht
aus einem rohrförmigen Aussenleiter 14, in welchem ein drahtförmiger Innenleiter
15 durch Zentrierstützen 16 geführt koaxial angeordnet ist. Am unteren Ende des
Aussenleiters 14 des unteren Leitungsabschnittes 7' ist ein Drahtstück 12 aufgelötet,
welches in der Innenleiterbuchse 5 des Sperrtopf-Symmetrierübertragers 3 steckt.
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Das nach oben aus dem unteren koaxialen Leitungsabschnitt 7' vorstehende
Ende des Innenleiters 15 ist am unteren Ende des Aussen leiters 14 des oberen koaxialen
Leitungsabschnittes 7" befestigt, während umgekehrt das nach unten vorstehende Ende
des Innenleiters 15 des oberen koaxialen Leitungsabschnittes 7" am oberen Ende des
Aussenleiters 14 des unteren koaxialen Leitungsabschnittes 7' befestigt ist.
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Am oberen Ende ist die Rundstrahlantenne durch eine Posaune 8 kurzgeschlossen,
welche dadurch gebildet wird, dass der Innenleiter 15 des oberen koaxialen Leitungsabschnittes
7'' ein größeres Stück weit nach oben vorsteht und parallel zu diesem am oberen
Ende des Aussenleiters 14 des oberen koaxialen Leitungsabschnitts 7" ein weiteres
Drahtstück 10 befestigt ist, wobei diese beiden Drahtstücke durch eine verschiebliche
Brücke 9 miteinander verbunden sind.
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Durch die Posaune ist eine Abstimmung der Antenne möglich. Die beiden
Aussenleiter 14 der koaxialen Leitungsabschnitte 7' und 7" bilden jeweils Æ 12-Strahler,
d.h., ihre Länge entspricht ungefähr der halben Wellenlänge der ausgesandten Strahlung.
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Im Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 2 sind Teile, die mit Teilen in
Fig. 1 übereinstimmen oder ihnen entsprechen,
mit übereinstimmenden
Bezugzahlen bezeichnet. Die in Fig. 2 dargestellte Antenne unterscheidet sich von
der in Fig. 1 dargestellten nur darin, dass anstelle von zwei koaxialen Leitungsabschnitten
7' und 7" insgesamt drei Paare, also sechs koaxiale Leitungsabschnitte vorgesehen
sind, von denen der untere die Bezugszahl 7', der obere die Bezugszahl 7" und die
mittleren die Bezugszahl 7 erhalten haben. Auch bei dieser Antenne handelt es sich
wie im ersten Beispiel um eine solche, die aus Ä/2-Strahlern zusammengesetzt ist,
wobei am Übergang von einem koaxialen Leitungsabschnitt zum nächstfolgenden jeweils
eine Phasenumkehr stattfindet.
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Erfindugsgemäße Rundstrahlantennen eignen sich für jeden Frequenzbereich,
insbesondere für den GHz-Bereich.