Breitbandatrahler kleinen Sohlankheitsgradea mit RoehpaB-oharakter
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Es ist bekannt,
Breitbandstrahler in der Weise auszubilden, daß der an den Innenleiter angeschlossene
untere Teil den Strahlers konkav geformt, während der obere Teil im
wesent-
lichen konvex ausgebildet ist. Derartige Strahler sind vor allem in
dem Aufsatz von W. St13hr und 0. Zinke in "Hsehriehtentechnische Fachberichte",
Bd. 23 (1960) "Eingangswiderstand optimaler Breitband-Rundstrahler" beschrieben.
Sie haben die Eigenschaft, daB sie Hochpaßcharakter zeigenr d.h. oberhalb einer
bestimmten, vor allem durch die Abmessungen
der Antenne gegebenen
Grenzfrequenz bleibt der Reflexionsfaktor im wesentlichen konstant und zeigt
nur sehr kleine Werte: Bei den bekannten Breitbandstrahlern ist die Fußpunkts-
tone
so gestaltet, daß unter der Annahme einer verlust-
freien Kreisbogenleitung
zwischen Kabel und Strahler der
Wellenwiderstand des Anschlußkabels
zunächst im unteren
Strahlerteil noch konstant gehalten wird und
erst weiter
oben ein allmähliches Ansteigen dieses Wellenwiderstandes
vorgesehen
ist. Es treten somit im Bereich des Strahlerfußpunktes nur Wellenwiderstände
auf, die größer oder höch-
stens noch gleich dem Wellenwiderstand
des Anschlußkabels sind,
aber keine Wellenwiderstandsbereiche,
die kleiner sind als
der Wellenwiderstand des Speisekabels.
Bei
größeren Strahlern, insbesondere bei solchen für den
Kurzwellenbereich
ist die Verwirklichung der Kreisbogenleitung schwierig. Hier bietet
sich eine an die Kreisbogenlei-
tung angenäherte polygonale Koaxialleitung,
also eine aus
mehreren Kegelelementen zusammengesetzte gestufte Kegel-
.
I leitung als bekannte Lösung an. Überraschenderweise wurde
gem t=den, daß die Dirensionierung mit zunächst gleichbleibenden
und
dann zunehmenden Wellenwiderständen im Bereich des $trahlerfußpunktes
bei Anwendung der Kegelleitung= hinsicht-
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der Verformung des Weld-
Linienbildes zum Ausdruck kommen, ist jedoch wegen der damit verbundenen
Schwierigkeiten normalerweise nicht möglich. Es ist vorteilhaft, die Abweichung
des Wellenwiderstandes (ohne Berücksichtigung der Strahlungsdämpfung) des durch
das Unterteil des Strahlers und, das Gegengewicht gebildeten Leitungsbereiches nicht
allzu groß zu wählen. Die vorteilhaftesten Y!erte liegen etwa im Bereich zwischen
5 und 20 y@. Besonders für den Aufbau räumlich ausgedehnter Antennenanordnungen,
d.h. solcher für lange Wellen, z.8. des Kurzwellen-. Bereiches, ist es zweckmäßig,
die Übergangszone in Form von Kegelleitungen auszubilden, wobei vorteilhaft solche
gegelleitungen venrendet werden, deren Wellenwiderstand im gesamten durch ein Kegelstück
gebildeten Teil konstant bleibt. Werden mehrere Kegelleitungsstücke verwendet, so
wird die Auslegung des Wellenwiderstandes zweckmäßig so vorgenommen, daƒ
mit größer werdendem Abstand von der Anschluƒ-atelle der Speiseleitung die
Abweichung vom Wellenwiderstand der Leitung zunimmt. Dieses Gesetz kann auch für
stetig gekrümmte Zeitungsstücke in der Z:eise angewandt werden, daƒ deren
Wellenwiderstand mit zunehmendem Abstand von der Anschlußstelle der Speiseleitung
zunimmt. Es hat sich jedoch gezeigt, daƒ für nicht stetige, d.h. durch polygonale
Strekkenzüge nachgebildete Konturen die Anwendung der Erfindung besonders vorteilhaft
ist, was darauf beruhen dürfte, daƒ
die durch die Unstetigkeitestellen
an den Ecken der Streckenzüge auftretenden Reflexionen bzw. Störungen des Feldlinien-,
verlaufES durch die niedrigeren Wellenwiderstände der jeweiligen leitungsstücke
des Fußpunktsbereiches ebenfalls in gewissem Umfang kompensiert werden.
Die länge eines mit kleinerem Wellenwiderstand ausgebildeten
höchstens
heitungsbereiches soll/etwa 1/4 bis 1/3 der Strahlerhöhe
über Gegengericht betragen. 1-Veitere Einzelheiten der Erfindung sind an Hand von
Ausführungsbeispielen näher erläutert. In Fig. 1 sind die Konturen verschiedener
als Breitbandstrahler mit Hochpaßcharakter arbeitender Strahler dargestellt, deren
einzelne Urrißlinien mit 1 bis 5 bezeichnet sind. Allen Formen gemeinsam ist, daß
die Kontur des sich an den Innenleiter 6 der koaxialen Speiseleitung anschließenden
Unterteils des Strahlers konkav, die Weiter oben liegenden Teile dagegen,_@zumindest
in Teilbereichen, konvex ausgebildet sind. Die Kontur der technisch am einfachsten
zu realisierenden Strahlerform ist mit 5-bezeichnet, bei der auf das im wesentlichen
konkav ausgebildete Unterteil ein Kegel aufgesetzt ist. Die analen Außenleiter 7
der koaxialen Speiseleitung anschließenden Teile 9', 11 und-13
sind
als Gegengewicht ausgebildet, d.h. sie bestehen aus leitenden'Material. Die ideale
Strahlerform im Pußpunktsbereich ist gestrichelt dargestellt und mit-8 und 9 bezeichnet.
Technisch angenähert wird diese Kontur durch eine Kegelleitung, welche aus den Teilstücken
8' und 9' besteht, wobei diese Kegel eine gemeinsame Spitze haben, die auf der Mittelachse
des Innenleiters 6 liegt. Geht man davon aus, daß der Wellenwiderstand der aus dem
Innenleiter 6 und dem Außernleiter 7 gebildeten koaxialen Speiseleitung 60 Ohm beträgt,
so wird der Wellenwiderstand des durch die Leiterteile 8' und 9'.gebildeten Zeitungsbereiches
kleiner gewählt als 60 Ohm und beträgt für die vorliegende tusführungsforn etwa
53 Ohm. Oberhalb dieser Übergangszone steigt dann der Yellenwiderstand in der bei
den bisher bekannten Strahler anordnungen üblichen Weise wieder an. In Fig. 2 ist
in Seitenansicht, in Fig. 3 in Draufsicht der mechanische Aufbau einer Strahleranordnung
mit der in Fig. 1 mit 5 bezeichneten Kontur dargestellt. Mittels eines durch die
Stützen 14, 15 und 16 gebildeten Dreibeins wird ein zentral durchlaufendes Standrohr
16 gehalten, wobei die Stützen ganz oder teilweise aus Isoliermaterial bestehen
oder durch Isolatoren vom Strahler elektrisch getrennt sind.Broadband emitter with a small base degree a with RoehpaB character ------------------------------------------- -------------- It is known to design broadband radiators in such a way that the lower part of the radiator connected to the inner conductor is concave, while the upper part is essentially convex. Such emitters are described above all in the article by W. St13hr and 0. Zinke in "Hsehrehensentechnische Fachberichte", Vol. 23 (1960) "Input resistance optimal broadband omnidirectional radiators". They have the property, dab them high-pass zeigenr ie above a certain, given mainly by the dimensions of the antenna cutoff frequency of the reflection factor remains substantially constant and only shows very low values: In the known broadband spotlights the Fußpunkts- is tone designed to under assuming a lossless circular arc line between the cable and radiating the characteristic impedance of the connecting cable is still held constant at first in the lower radiator portion and only above this a gradual increase in wave resistance is provided. In the area of the radiator base, there are only wave resistances that are greater than or at most equal to the wave impedance of the connecting cable, but no wave impedance ranges that are smaller than the wave impedance of the supply cable. In the case of larger radiators, especially those for the shortwave range, the implementation of the circular arc line is difficult. A polygonal coaxial line that approximates the circular arc line, that is to say a stepped conical line composed of several conical elements, is appropriate here. I guidance as a known solution . Surprisingly, it has in accordance with t = to, that the Dirensionierung with initially constant and then increasing impedances in the range of $ trahlerfußpunktes when applying the bevel line with regard = borrowed gor elblct # see Eaeng-alichen, especially the straw
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With the reduced Mg solder it is possible to reduce the sth
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However, due to the difficulties involved, it is usually not possible to express the line image. It is advantageous not to choose the deviation of the characteristic impedance (without taking into account the radiation attenuation) of the line area formed by the lower part of the radiator and the counterweight not too large. The most advantageous values are in the range between 5 and 20%. Especially for the construction of spatially extensive antenna arrangements, ie those for long waves, e.g. of shortwave. In the area, it is expedient to design the transition zone in the form of conical lines, in which case it is advantageous to use conical lines whose wave resistance remains constant in the entire part formed by a conical piece. If several pieces of conical line are used, the wave resistance is expediently designed in such a way that the greater the distance from the connection point of the feed line, the greater the deviation from the wave resistance of the line. This law can also be used for constantly curved newspaper pieces in the Z: eise, since their wave resistance increases with increasing distance from the connection point of the feed line. It has been shown, however, that the application of the invention is particularly advantageous for contours that are not continuous, ie that are simulated by polygonal stretches, which may be based on the fact that the reflections or disturbances of the field lines occurring due to the discontinuities at the corners of the stretches can also be compensated to a certain extent by the lower wave resistances of the respective line sections of the base area. The length of one with a smaller wave resistance
at most
area should / about 1/4 to 1/3 of the radiator height
over opposing court. 1-Further details of the invention are explained in more detail on the basis of exemplary embodiments. In Fig. 1 the contours of various radiators working as broadband radiators with high-pass character are shown, the individual outline lines of which are denoted by 1 to 5. What all shapes have in common is that the contour of the lower part of the radiator adjoining the inner conductor 6 of the coaxial feed line is concave, whereas the parts above are convex, at least in partial areas. The contour of the radiator shape that is technically easiest to implement is denoted by 5, in which a cone is placed on the essentially concave lower part. The anal outer conductors 7 of the coaxial feed line connecting parts 9 ', 11 and 13 are designed as counterweights, ie they consist of conductive' material. The ideal radiator shape in the Pußpunktsbereich is shown in dashed lines and denoted by -8 and 9. Technically, this contour is approximated by a cone line, which consists of the sections 8 ′ and 9 ′, these cones having a common point that lies on the central axis of the inner conductor 6. Assuming that the wave impedance of the coaxial feed line formed by the inner conductor 6 and the outer conductor 7 is 60 ohms, the wave impedance of the newspaper area formed by the conductor parts 8 'and 9' is selected to be less than 60 ohms and is for the present one tusführungforn about 53 ohms. Above this transition zone, the Yellen resistance then rises again in the manner customary with the previously known radiator arrangements. In Fig. 2 is shown in side view, in Fig. 3 in plan view of the mechanical structure of a radiator arrangement with the contour designated in Fig. 1 with 5. A standpipe 16 running through the center is held by means of a tripod formed by the supports 14, 15 and 16, the supports consisting entirely or partially of insulating material or being electrically separated from the radiator by insulators.
. Der Strahler selbst besteht aus einer größeren Anzahl von Drähten
18, die jeweils in den Ebenen 19, ?0, 21 und 22
eingespannt
sind. Das Gegengewicht, welches aus einer größeren Anzahl von Erdnetzbändern
besteht, wird durch eine
Stützkonstruktion 23 und einen darauf angeordneten
Ring 24
getragen. In Pig..4 ist eine Strahlerform ddrgestellt,
deren Aufbau im wesentlichen der in Yig. 1 mit 1 bezeichneten
Kontur ent-
spricht, wobei lediglich auf der geraden Oberseite noch
ein
kleiner Kegel 26 aufgesetzt ist. Diese Strahleranord= nung
bedingt zwar hinsichtlich des Aufbaus einen größeren
Aufwand, ergibt
aber auch günstigere Eigenschaften als.An-
tennenanordnungen entsprechend
den Figuren 2 und 3. Die Fuß-
punktszone besteht bei dieser Antenne
aus zwei Kegelleitungsstücken 27a, 27b bzw. 28a, 28b, deren
Wellenwiderstand so gewühlt ist, daß mit größerem Abstand von der
Anschlußstelle 29 der koaxialen Speiseleitung 30 die Abweichung des
Wellenwiderstandes
größer wird. Das bedeutet, daß 8.H.. The radiator itself consists of a large number of wires 18 which are clamped in the planes 19, 0, 21 and 22 , respectively. The counterweight, which consists of a large number of earth net straps , is carried by a support structure 23 and a ring 24 arranged thereon . In Pig..4 there is an emitter form ddr, the structure of which is essentially that in Yig. 1 corresponds to the contour denoted by 1, a small cone 26 only being placed on the straight upper side . This Strahleranord = voltage Although due regard to the structure a greater effort, but also results in better properties als.An- antenna arrangements according to the Figures 2 and 3. The base point zone consists in this antenna of two truncated line sections 27a, 27b and 28a, 28b, whose wave resistance is so chosen that the greater the distance from the connection point 29 of the coaxial feed line 30, the greater the deviation of the wave resistance . This means that 8.H.
im Bereich der Teilstücke 27a, 27b der leitungsbereich
einen lr:ellenwiderstand von 58 Ohm, der Wellenwiderstand des
durch
die Leitung 2Ea, 26b gebildeten Leiterbereiches da-
gegen einen Wellenwiderstand
von 52 Chfl aufWeist. Der
Leitungsbereich, in dem die Wellenwiderstände
kleiner sind
als der Wellerwiderstand des'Speisekabels, ist bei
allen An-
ordnungen zu höchstens etwa 1/4 bis 1/3 der Strahlerhöhe
über Gegengewicht zu wählen. In the area of the sections 27a, 27b, the line area has an impedance of 58 ohms, while the wave resistance of the conductor area formed by the line 2Ea, 26b has a wave resistance of 52 Chfl. The line area in which the wave resistance is smaller than the wave resistance of the power cable is to be selected for all arrangements at a maximum of about 1/4 to 1/3 of the radiator height above the counterweight.