DE60003157T2

DE60003157T2 - Wendelantenne für frequenzen über 200 mhz

Info

Publication number: DE60003157T2
Application number: DE60003157T
Authority: DE
Inventors: Paul Oliver Kingsthorpe LEISTEN; Costas John VARDAXOGLOU
Original assignee: Sarantel Ltd
Current assignee: Sarantel Ltd
Priority date: 1999-02-08
Filing date: 2000-02-03
Publication date: 2004-04-01
Anticipated expiration: 2020-02-04
Also published as: GB2367429A; KR100667216B1; GB0120431D0; EP1153458B1; JP2002536940A; GB9902765D0; JP4159749B2; KR20010101766A; DE60003157D1; ATE242551T1; US6369776B1; AU2308200A; GB2367429B; EP1153458A1; CN1189980C; CN1340225A; WO2000048268A1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Antenne für den Betrieb bei Frequenzen über 200 MHz und insbesondere, aber nicht ausschließlich, auf eine Antenne mit gewundenen Elementen auf der oder angrenzend an die Oberfläche eines festen dielektrischen Kerns.
Eine solche Antenne ist in unseren ebenfalls anhängigen britischen Patentanmeldungen Nr. 2292638-A, 2309592-A und 2310543-A offenbart. Die älteren Anmeldungen offenbaren Antennen, die jeweils ein oder zwei Paare von diametral sich gegenüberstehenden gewundenen Antennenelementen aufweisen, die auf einen im Wesentlichen zylindrischen elektrisch isolierenden Kern aus einem Material mit einer relativen Dielektrizitätskonstante größer als 5 plattiert sind, wobei das Material des Kerns den Hauptteil des durch die Außenfläche des Kerns definierten Volumens einnimmt. Eine Speisestruktur erstreckt sich axial durch den Kern und eine Falle in Form einer leitfähigen Hülse umgibt einen Teil des Kerns und schließt an die Speiseleitung an einem Ende des Kerns an. Am anderen Ende ist jedes der Antennenelemente an die Speisestruktur angeschlossen. Jedes Antennenelement endet an einem Wulstrand der Hülse und folgt einem entsprechenden sich in Längsrichtung erstreckenden Pfad.
WO 96/06486 offenbart ein dreidimensionales Antennenelement auf der Außenfläche eines zylindrischen Kerns, welcher den Hauptteil des Inneren einnimmt, und eine Speiseleitung, die in einem Durchlass durch den Kern untergebracht ist.
Solche Antennen können für den Empfang von zirkular polarisierten Signalen verwendet werden, einschließlich der Signale, die von den Satelliten des Global Positioning Systems (GPS) bei 1575 MHz übertragen werden. Die Antennen finden auch Anwendung auf dem Gebiet der tragbaren Telefone, z. B. der in UHF-Telefonbändern arbeitenden Zellulartelefone, wie in den o. g. Veröffentlichungen beschrieben ist. Die Anmelder haben festgestellt, dass bei bestimmten interessanten Frequenzen die Speisestruktur im keramischen Kern selbst Resonanz zeigen kann, die, wenn sie nahe bei der erforderlichen Antennenfrequenz liegt, den Wirkungsgrad der Antenne vermindern kann.
Die vorliegende Erfindung stellt eine Antenne bereit, in welcher die Speisestruktur vom Material des festen dielektrischen Kerns beabstandet ist. Insbesondere ist die Speisestruktur eine koaxiale Übertragungsleitung, die mit einem äußeren Mantel aus dielektrischem Material versehen ist, dessen relative Dielektrizitätskonstante viel niedriger als die des Kerns ist. So wird die elektrische Länge von z. B. dem äußeren Leiter der koaxialen Speisestruktur durch die Beabstandung vom hoch dielektrischen Material des Kerns verändert, so dass dessen Resonanzfrequenz bezüglich der erforderlichen Betriebsfrequenz der Antenne verschoben wird, um eine Kopplung mit der erforderlichen Resonanzform zu vermeiden und so den Wirkungsgrad der Antenne zu erhöhen. Vorausgesetzt dass die Dicke des Mantels relativ gering im Vergleich zur radialen Dicke des Kerns, d. h. zwischen der Außenfläche des Mantels und der Außenfläche des Kerns, ist, bleibt die geforderte Resonanz aufgrund der Antenne und der Elemente auf der oder angrenzend an die Außenfläche des Kerns vergleichsweise unbeeinflusst.
Eine solche Speisestruktur gibt dem Antennenkonstrukteur größere Freiheit beim Anpassen der Antenne an verschiedene Quellen oder Lasten, wie unten dargelegt wird.
Die Erfindung wird nun beispielhaft mit Bezug auf die Zeichnungen beschrieben, in denen:
1 eine Seitenansicht einer erfindungsgemäßen Antenne ist;
2 eine Draufsicht der Antenne ist;
3 eine Seitenansicht der Speisestruktur der Antenne nach 1 und 2 ist;
4 eine Seitenansicht des Kunststoffmantels ist, der als Trennschicht zwischen der Speisestruktur und dem Kernmaterial der Antenne wirkt.
In den Zeichnungen hat eine erfindungsgemäße Vierdrahtantenne eine Antennenelementstruktur mit vier sich in Längsrichtung erstreckenden Antennenelementen 10A, 10B, 10C und 10D, die als metallische Leiterbahnen auf der zylindrischen Außenfläche des keramischen Kerns 12 ausgebildet sind. Der Kern hat einen axialen Durchlass, der eine koaxiale Speiseleitung mit einem Außenleiter 16, einem inneren dielektrischen Isoliermaterial 17 und einem Innenleiter 18 beherbergt. Innen- und Außenleiter 18 und 16 und das Isoliermaterial 17 bilden in diesem Fall eine Speisestruktur zum Anschluss einer Speiseleitung an die Antennenelemente 10A–10D. Die Antennenelementstruktur umfasst auch entsprechende radiale Antennenelemente 10AR, 10BR, 10CR und 10DR, die als metallische Bahnen auf der distalen Stirnfläche 12D des Kerns 12 gebildet sind und die Enden der entsprechenden in Längsrichtung sich erstreckenden Elemente 10A–10D mit der Speisestruktur verbinden. Die anderen Enden der Antennenelemente 10A–10D sind an einen gemeinsamen virtuellen Masseleiter 20 in Form einer plattierten Hülse angeschlossen, die den proximalen Endabschnitt des Kerns 12 umgibt. Diese Hülse 20 ist wiederum mit dem Außenleiter 16 der Speisestruktur auf die nachfolgend beschriebene Art verbunden.
Wie in 1 zu sehen haben die vier sich längs erstreckenden Elemente 10A–10D unterschiedliche Längen. Zwei der Elemente, 10B und 10D, sind länger als die anderen beiden, 10A, 10C, in dem sie sich näher zum proximalen Ende des Kerns 12 erstrecken. Die Elemente eines jeden Paars 10A, 10C und 10B, 10D liegen sich an gegenüberliegenden Seiten der Kernachse diametral gegenüber.
Um einen näherungsweise einheitlichen Strahlungswiderstand für die gewundenen Elemente 10A–10D aufrechtzuerhalten, folgt jedes Element einem einfachen Schraubenpfad. Da jedes der Elemente 10A–10D den gleichen Winkel an der Kernachse, hier 180° oder eine halbe Windung, umfasst, ist der Schraubengang der langen Elemente 10B und 10D steiler als jener der kurzen Elemente 10A und 10C. Die obere Randwulst oder Verbindungskante 20U der Hülse 20 hat unterschiedliche Höhe (d. h. unterschiedlichen Abstand von der proximalen Stirnfläche 12P), um Verbindungspunkte für die langen bzw. kurzen Elemente bereitzustellen. Daher folgt bei dieser Ausführungsform die Verbindungskante 20U einem Zickzackpfad um den Kern 12 mit zwei Spitzen 20P und zwei Tälern 20T, an denen sie auf die kurzen Elemente 10A, 10C bzw. die langen Elemente 10B, 10D trifft.
Jedes Paar aus längserstrecktem und entsprechendem radialem Element (z. B. 10A, 10AR) bildet einen Leiter mit vorbestimmter elektrischer Länge. Bei der vorliegenden Ausführungsform ist es so eingerichtet, dass die Gesamtlänge der Elementpaare mit kürzerer Länge, 10A, 10AR; 10C, 10CR, einer Durchlaufverzögerung von etwa 135° bei der Betriebswellenlänge entspricht, während jedes der Elementpaare 10B, 10BR; 10D, 10DR eine längere Verzögerung, entsprechend im Wesentlichen 225°, erzeugt. Daher ist die mittlere Durchlaufverzögerung 180°, äquivalent zu einem elektrischen Weg von λ/2 bei der Betriebswellenlänge. Die unterschiedlichen Längen erzeugen die notwendige Phasenverschiebung einer Vierdraht-Wendelantenne für zirkular polarisierte Signale, wie sie in Kilgus, "Resonant Quadrifilar Helix Design", The Microwave Journal, Dez. 1970, Seiten 49–54, spezifiziert ist. Zwei der Elementpaare, 10C, 10CR; 10D, 10DR, (d. h. ein langes und ein kurzes Elementpaar) sind mit den inneren Enden der ra dialen Elemente 10CR, 10DR an den Innenleiter 18 der Speisestruktur am distalen Ende des Kerns 12 angeschlossen, während die radialen Elemente der beiden anderen Elementpaare, 10A, 10AR; 10B, 10BR, an die durch den Leiter 16 gebildete Abschirmung der Speiseleitung angeschlossen sind. Am distalen Ende der Speisestruktur sind die am Innen- und Außenleiter 16, 18 vorhandenen Signale angenähert symmetrisch, sodass die Antennenelemente an eine näherungsweise symmetrische Quelle oder Last angeschlossen sind, wie unten erklärt wird.
Durch den linksgerichteten Drehsinn der Schraubenpfade der sich längs erstreckenden Elemente 10A–10D hat die Antenne den höchsten Gewinn für rechtsdrehend zirkular polarisierte Signale. Wenn die Antenne statt dessen für linksdrehend zirkular polarisierte Signale verwendet werden soll, wird die Richtung der Wendel umgekehrt und das Anschlussmuster für die radialen Elemente um 90° gedreht. Bei einer sowohl für dem Empfang von linksdrehenden als auch rechtsdrehenden zirkular polarisierten Signalen geeigneten Antenne können die sich längs erstreckenden Elemente so angeordnet sein, dass sie Pfaden allgemein parallel zur Achse folgen.
Die leitfähige Hülse 20 bedeckt den proximalen Abschnitt des Antennenkerns 12 und umgibt so die Speisestruktur 16, 18, wobei das Material des Kerns 12 den Hauptteil des Zwischenraums zwischen der Hülse 20 und dem Außenleiter 16 der Speisestruktur ausfüllt. Die Hülse 20 bildet einen Zylinder mit einer mittleren axialen Länge l_B (1) und ist an den Außenleiter 16 durch die leitfähige Plattierung 22 auf der proximalen Stirnfläche des Kerns 12 angeschlossen. Die Kombination aus Hülse 20, Plattierung 22 und Außenleiter 16 bildet einen integrierten Balun, sodass die Signale in der durch die Speisestruktur 16, 18 gebildeten Übertragungsleitung zwischen einem unsymmetrischen Zustand am proximalen Ende der Antenne und einem ungefähr symmetrischen Zustand an einer axialen Position umgewandelt werden, die allgemein etwa den gleichen Abstand vom proximalen Ende wie an der oberen Verbindungskante 20U der Hülse 20 hat. Um diese Wirkung zu erreichen, ist die mittlere Hülsenlänge l_B so bemessen, dass in Gegenwart des darunterliegenden Kernmaterials mit hoher relativer Dielektrizitätskonstante der Balun bei der Betriebsfrequenz der Antenne eine mittlere elektrische Länge von λ/4 hat. Da das Kernmaterial der Antenne eine verkürzende Wirkung hat und der Ringspalt um den Innenleiter 18 mit einem isolierenden dielektrischen Material 17 von relativ geringer Dielektrizitätskonstante ausgefüllt ist, hat die Speisestruktur distal von der Hülse 20 eine kurze elektrische Länge. Im Ergebnis sind die Signale in der Speisestruktur 16, 18 an einem Punkt distal zur Kante 20U der Hülse 20 symmetrisch. (Die Dielektriziztätskonstante der Isolierung in einem halbsteifen Kabel ist typischerweise viel kleiner als die des oben erwähnten keramischen Materials. Z. B. ist die relative Dielektrizitätskonstante ε_r von PTFE etwa 2,2.)
Die Anmelder haben gefunden, dass die Abweichung der Länge der Hülse 20 von der mittleren elektrischen Länge λ/4 einen vergleichsweise unbedeutenden Einfluss auf die Leistung der Antenne hat. Die von der Hülse 20 gebildete Falle liefert einen Ringweg längs der Verbindungskante 20U für Ströme zwischen den Elementen 10A–10D, wobei wirksam zwei Schleifen gebildet werden, die erste mit den kurzen Elementen 10A, 10C, die zweite mit den langen Elementen 10B, 10D. Bei Vierdrahtresonanz bestehen Strommaxima an den Enden der Elemente 10A–10D und in der Verbindungskante 20U und Spannungsmaxima an einem Niveau angenähert in der Mitte zwischen der Kante 20U und dem distalen Ende der Antenne. Die Kante 20U ist am proximalen Ende durch die von der Hülse 20 erzeugte angenäherte Viertelwellenfalle wirksam vom Masseleiter isoliert.
Um den Einfluss des keramischen Kernmaterials auf die elektrische Länge des Außenleiters 16 der Speisestruktur im Kern 12 zu vermindern, wird ein rohrförmiger Kunststoffmantel 24 um die Speisestruktur 16, 18 angebracht. Dadurch werden die Lage des Punktes, an dem Signalsymmetrie in der Speisestruktur erreicht wird, und die Resonanzfrequenz des Außenleiters 16 verändert. Folglich ermöglicht die Auswahl der Dicke und/oder der Dielektrizitätskonstante des Mantels 24 eine Optimierung des Ortes der Symmetrie. Der Außendurchmesser des Mantels 24 stimmt mit dem Innendurchmesser des Keramikkerns 12 und der Innendurchmesser des Mantels 24 mit dem Außendurchmesser des Außenleiters 16 überein, sodass Luft aus dem Raum zwischen dem Kern 12 und der Speisestruktur 16, 18 im Wesentlichen ausgeschlossen wird. Der Mantel kann ein einstückig geformtes Bauteil mit einem zentralen Rohrabschnitt 24A und oberen und unteren Flanschen 24B, 24C, welche die distale und proximale Stirnfläche 12D, 12P geringfügig überlappen, sein. Diese Endflansche sind mit leitfähigem Material belegt, um eine gelötete oder anderweitig leitfähige Verbindung zwischen Außenleiter 16 und radialen Elementen 10AR, 10BR am distalen Ende und zwischen Außenleiter 16 und plattierter Stirnfläche 22 des Kerns am proximalen Ende zu ermöglichen.
Der Mantel ist aus einem Material mit einer relativen Dielektrizitätskonstante gefertigt, die weniger als halb so groß wie die des Kernmaterials ist und typischerweise bei 2 oder 3 liegt. Das Material fällt in eine Klasse thermoplastischer Kunststoffe, welche sowohl der Temperatur beim Löten widerstehen können als auch nach dem Formen zur Behandlung der Oberfläche mit einem Katalysator für die Elektroplattierung geeignet sind. Das Material sollte auch beim Formen eine hinreichend niedrige Viskosität haben, um Rohre mit einer Wandstärke im Bereich von 0,5 mm formen zu können. Ein solches Material ist PEI (Polyetherimid). Dieses Material kann von DuPont unter der Marke Ultem bezogen werden. Ein alternatives Material ist Polycarbonat.
Die bevorzugte Wandstärke des Rohrabschnitts 24A des Mantels 24 ist 0,45 mm; jedoch können in Abhängigkeit von Faktoren wie Durchmesser des Keramikkerns 12 und Beschränkungen des Formpro zesses auch andere Stärken angewendet werden. Damit der Keramikkern einen wesentlichen Einfluss auf die elektrischen Eigenschaften der Antenne hat und insbesondere eine Antenne kleiner Größe ergibt, sollte die Wandstärke des Mantels 24 nicht größer als die Dicke des festen Kerns 12 zwischen seinem inneren Durchlass und seiner Außenfläche sein. Tatsächlich sollte die Wandstärke des Mantels kleiner als die Hälfte, bevorzugt kleiner als 20% der Kerndicke sein. In der vorliegenden bevorzugten Ausführungsform ist die Wandstärke des Mantels 0,5 mm, während die Dicke des Kerns etwa 3,5 mm beträgt.
Um die Herstellung zu erleichtern, kann der Mantel mit drei Abschnitten konstruiert sein, d. h. einem mittleren Rohrabschnitt mit konstantem Querschnitt und Endösen, die an den Enden des mittleren Abschnitts anliegen, wobei die Ösen zumindest auf ihren nach Einbau des Mantels in den Kern 12 freiliegenden Flächen plattiert sind, um die oben erwähnten elektrischen Verbindungen zu bewirken.
Durch Schaffung eines den Außenleiter 16 der Speisestruktur 16, 18 umgebenden Bereichs mit niedrigerer Dielektrizitätskonstante als der des Kerns 12 wird, wie oben erklärt, der Einfluss des Kerns 12 auf die elektrische Länge des Außenleiters 16 und damit auf jegliche mit der Außenseite des Leiters 16 zusammenhängende Längsresonanz wesentlich vermindert. Der oben beschriebene eng passende Mantel 24 sichert Genauigkeit und Stabilität der Abstimmung. Da die mit der geforderten Betriebsfrequenz zusammenhängende Resonanzform durch diametral, d. h. quer zur Kernachse sich erstreckende Spannungsdipole gekennzeichnet ist, ist der Einfluss des Mantels 24 mit niedriger Dielektrizitätskonstante auf die geforderte Resonanzform relativ gering, weil die Mantelstärke zumindest in der bevorzugten Ausführungsform beträchtlich kleiner als die des Kerns ist. Daher ist es möglich, die mit dem Außenleiter 16 der Speiseleitung zusammenhängende lineare Resonanzform von der gewünschten Resonanzform zu entkoppeln.
Die Antenne hat eine Hauptresonanzfrequenz von 500 MHz oder mehr, wobei die Resonanzfrequenz durch die wirksamen elektrischen Längen der Antennenelemente und in geringerem Ausmaß durch ihre Breite bestimmt wird. Bei einer gegebenen Resonanzfrequenz hängen die Längen der Elemente auch von der relativen Dielektrizitätskonstante des Kernmaterials ab, wobei die Abmessungen der Antenne gegenüber einer ähnlich gebauten Antenne mit Luftkern wesentlich vermindert sind.
Für den Kern 12 bevorzugt ist ein Material auf Basis von Zirkoniumzinntitanat. Dieses Material hat die oben erwähnte relative Dielektrizitätskonstante von 36 und ist auch wegen seiner Dimensionsstabilität und elektrischen Stabilität bei Temperaturänderungen bekannt. Der dielektrische Verlust ist vernachlässigbar. Der Kern kann durch Extrusion oder Pressen hergestellt werden.
Die Antennenelemente 10A–10D; 10AR–10DR sind auf die Außenfläche und die Stirnflächen des Kerns 12 aufgeklebte metallische Leiterbahnen, wobei jede Bahn über ihre wirksame Länge eine Breite von mindestens dem Vierfachen ihrer Dicke hat. Die Bahnen können gebildet werden, indem man die Oberflächen des Kerns 12 zunächst mit einer Metallschicht plattiert und diese dann selektiv wegätzt, um den Kern entsprechend einem in einer photographischen Schicht angebrachten Muster freizulegen, ähnlich wie man sie beim Ätzen von gedruckten Schaltungen anwendet. Alternativ kann das metallische Material durch selektive Abscheidung oder durch Druckverfahren angebracht werden. In jedem Fall führt die Ausbildung der Bahnen als integrale Schicht auf der Außenfläche des dimensionsstabilen Kerns zu einer Antenne mit dimensionsstabilen Antennenelementen.
Mit einem Kernmaterial von wesentliche höherer relativer Dielektrizitätskonstante als Luft, z. B, ε_r = 36, hat eine Antenne wie oben beschrieben für den Empfang des GPS-L-Bands bei 1575 MHz typischerweise einen Kerndurchmesser von etwa 10 mm und die sich längs erstreckenden Antennenelemente 10A–10D haben eine mittlere Ausdehnung in Längsrichtung (d. h. parallel zur Mittenachse) von etwa 12 mm. Für 1575 MHz liegt die Länge der Hülse 20 typischerweise im Bereich von 5 mm. Die genauen Abmessungen der Antennenelemente 10A–10D können im Entwurfsstadium durch Probieren ermittelt werden, indem man Eigenwert-Verzögerungsmessungen durchführt, bis man die geforderte Phasendifferenz erhält. Der Durchmesser der Speisestruktur ist im Bereich von 2 mm.
Die Herstellungsweise der Antenne ist in der oben erwähnten Anmeldung GB 2292638-A beschrieben.

Claims

Antenne für den Betrieb bei Frequenzen über 200 MHz mit einem elektrisch isolierenden Antennenkern (12) aus einem festen Material mit einer relativen Dielektrizitätskonstante größer als 5, einer dreidimensionalen Antennenelementstruktur (10), angeordnet auf der oder angrenzend an die Außenfläche des Kerns und ein inneres Volumen definierend, und einer an die Elementstruktur (10) angeschlossenen, den Kern durchsetzenden Speisestruktur (16, 17, 18), wobei das Kernmaterial den Hauptteil des inneren Volumens einnimmt, die Speisestruktur in einem Durchlass durch den Kern untergebracht und von dessen Wand durch eine dielektrische Schicht (24) beabstandet ist, deren relative Dielektrizitätskonstante weniger als halb so groß wie diejenige des festen Kernmaterials ist.
Antenne nach Anspruch 1, wobei die Speisestruktur von der Wand des Durchlasses durch ein Rohr aus Kunststoff beabstandet ist.
Antenne nach Anspruch 2, wobei sich das Rohr über die ganze Länge der Speisestruktur innerhalb des Kerns erstreckt.
Antenne nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Dicke der Schicht geringer als die Dicke des Kerns zwischen der Wand des Durchlasses und der Außenoberfläche ist.
Antenne nach Anspruch 4, wobei die Dicke der Schicht weniger als 20% der Kerndicke beträgt.
Antenne nach Anspruch 2 oder 3, wobei das Material des Rohrs ein hoch warmfestes thermoplastisches Material ist.
Antenne nach einem der Ansprüche 2, 3 oder 6, wobei das Rohr freiliegende Endabschnitte aufweist, die plattiert sind und elektrische Kontakte zwischen der Speisestruktur und den leitfähigen Bauteilen auf dem Kern bilden.
Antenne nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Antennenelementstruktur eine Mehrzahl von Antennenelementen umfasst, die eine auf die Mittenachse des Kerns zentrierte Umhüllung definieren und wobei die Speisestruktur mit dieser Achse zusammenfällt.
Antenne nach Anspruch 8, wobei der Kern ein Zylinder ist und die Antennenelemente eine mit dem Kern koaxiale zylindrische Umhüllung definieren.
Antenne nach Anspruch 8 oder 9, wobei der Kern ein zylindrischer Körper ist, der mit Ausnahme eines die Speisestruktur aufnehmenden axialen Durchlasses massiv ist.
Antenne nach Anspruch 10, wobei das Volumen des festen Materials mindestens 50% des inneren Volumens der von den Elementen definierten Umhüllung beträgt und wobei die Elemente auf der äußeren Oberfläche des Kerns liegen.
Antenne nach einem der Ansprüche 8 bis 11, wobei die Elemente metallische, auf die Kernaußenfläche geklebte Leiterbahnen umfassen.
Antenne nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei das Kernmaterial ein keramisches Material ist.
Antenne nach Anspruch 13, wobei die relative Dielektrizitätskonstante des Materials größer als 10 ist.
Antenne nach Anspruch 1 mit einem zylindrischen Kern aus festem Material mit einer axialen Ausdehnung mindestens so groß wie ihr Außendurchmesser, wobei die diametrale Ausdehnung des festen Materials mindestens 50% des Außendurchmessers beträgt.
Antenne nach Anspruch 15, wobei der Kern die Form eines Rohrs mit einem axialen Durchlass hat, dessen Durchmesser weniger als die Hälfte seines Gesamtdurchmessers beträgt.
Antenne nach Anspruch 15 oder 16, wobei die Antennenelementstruktur eine Mehrzahl von allgemein schraubenförmigen, als metallische Bahnen auf der Außenfläche des Kerns ausgebildeten Antennenelementen umfasst, die allgemein in axialer Richtung gleich ausgedehnt sind.
Antenne nach Anspruch 17, wobei jedes schraubenförmige Element an seinem einen Ende mit der Speisestruktur und an seinem anderen Ende mit mindestens einem der anderen schraubenförmigen Elemente verbunden ist.
Antenne nach Anspruch 18, wobei die Verbindungen zur Speisestruktur durch allgemein radiale leitfähige Elemente hergestellt sind und jedes schraubenförmige Element mit einem für alle schraubenförmigen Elemente gemeinsamen Masse- oder virtuellen Masseleiter verbunden ist.
Antenne nach einen der vorangehenden Ansprüche, wobei der Kern einen in axialer Richtung konstanten äußeren Querschnitt hat, wobei die Antennenelemente Leiter sind, die auf die Oberfläche des Kerns plattiert sind.
Antenne nach einem der vorangehenden Ansprüche, umfassend einen durch eine leitfähige Hülse gebildeten integrierten Balun, der sich von der Verbindung mit der Speisestruktur am entgegengesetzten Ende des Kerns über ein Teil der Kernlänge erstreckt.
Antenne nach Anspruch 21, wobei die Balunhülse des gemeinsamen Leiter für die sich längs erstreckenden Leiterelemente bildet, und wobei die Speisestruktur eine Koaxialleitung mit einem Innenleiter und einem äußeren Abschirmleiter umfasst, und wobei leitfähige Balunhülse am entgegengesetzten Ende des Kerns mit dem äußeren Abschirmleiter der Speisestruktur verbunden ist.
Antenne nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Speisestruktur eine koaxiale Übertragungsleitung mit einem inneren und einem äußeren Leiter ist, und wobei die Antenne außerdem einen integrierten Balun umfasst, der so ausgebildet ist, dass er den Außenleiter der Speisestruktur umfasst.
Antenne nach Anspruch 23, wobei der Balun außerdem einen Leiter umfasst, der sich von einer Verbindung zum Außenleiter der Speisestruktur zur Abschlusskante des Leiters erstreckt, die sich an einem Teil des Wegs längs der Kernaußenfläche befindet.
Antenne nach Anspruch 23, wobei der Balun außerdem eine leitfähige Hülse umfasst, die sich von der Verbindung mit dem Außenleiter der Speisestruktur über einen Teil der Kernlänge erstreckt.
Antenne nach einem der Ansprüche 20 bis 25, wobei der Kern ein Zylinder ist und wobei die Antennenelemente mindestens vier sich längs auf der Zylinderaußenfläche erstreckende Elemente und entsprechende radiale Elemente an der distalen Stirnfläche des Kerns, welche die sich längs erstreckenden Elemente mit den Leitern der Speisestruktur verbinden, umfassen.
Antenne nach Anspruch 26, wobei die sich längs erstreckenden Elemente unterschiedliche Längen haben.
Antenne nach Anspruch 27, wobei die Antennenelemente vier sich längs erstreckende Elemente umfassen, von denen zwei eine größere Länge als die anderen zwei haben.