DE895932C - Antenne fuer grossen Wellenbereich - Google Patents

Description

• Antenne für großen Wellenbereich Bei Rundstrahlantennen, besonders im Rundfunkwellenbereich (2oo bis 2ooo m), tritt die Schwierigkeit auf, daß die gebräuchlichen Formen nur in einem verhältnismäßig schmalen Wellenbereich verwendet werden können, wenn nach der Inbetriebnahme keine Änderungen mehr vorgenommen werden dürfen. Es kommt dies hauptsächlich daher, daß bei längeren Wellen der kapazitive Blindwiderstand am Fuß der Antenne zu groß und der Strahlungswiderstand zu klein wird, bei kürzeren Wellen der induktive Blindwiderstand am Fuß ebenfalls zu groß und die Schwingungsform der Antenne zu ungünstig wird. Große Blindwiderstände am Fuß haben große Spannungen zurFolge und machen umfangreiche Abstimmittel erforderlich, was sich in Isolationsschwierigkeiten und Energieverlusten auswirkt. Die vorliegende Erfindung zeigt einen Weg, wie diese Nachteile vermieden werden können. Ändert sich der Wellenwiderstand Z des Antennenleiters an irgendeiner Stelle entlang der Antenne plötzlich, so tritt ein Knick in der Strom- bzw. Spannungskurve auf, oder, anders ausgedrückt, das nach dem Ende der Antenne zu liegende Stück der Antenne mit dem Wellenwiderstand Z1 wirkt am Anfang (z. B. am Fußpunkt) des darauffolgenden Stückes mit dem Wellenwiderstand Z2 nicht mit seiner wirklichen Länge 1" sondern mit einer um die Länge 1, kleineren oder größeren, was aus der Beziehung hervorgeht: in der a = Die scheinbare Verlängerung bzw. Verkürzung ist von der Wellenlänge A, der erregenden Schwingung abhängig. Es läßt sich zeigen, daß h, einen Höchstwert erreicht für a h = arc co5 Betrachten wir den Fall näher, daß Z1 < Z2. Solange ergibt sich dann eine scheinbare Verlängerung des Stückes h (h, positiv). Ist aber h > go°, so haben wir unter sonst ganz gleichen Verhältnissen eine scheinbare Verkürzung. Es ergibt sich also bei zunehmender Länge h und gleichbleibender Wellenlänge A oder, was dasselbe ist, bei gleichbleibender Länge h und abnehmender Wellenlänge, däß die am Anfang der Antenne wirksame Länge zuerst zunimmt bis auf einen Höchstwert und dann wieder abnimmt, um schließlich unter Umständen zu Null zu werden.
• Dieser Einfluß einer Unstetigkeit des Wellenwiderstandes wirkt in dem Sinne, daß sich die Stromverteilung auf dem darauffolgenden Stück der Antenne nicht so stark ändert wie ohne diese Unstetigkeit bei gleicher Gesamtlänge der Antenne. Infolgedessen ändern sich auch der Blindwiderstand am Fuß und die Schwingungsform nicht so stark. Das kann man zur Konstruktion von Antennen ausnutzen, die ohne nachträgliche Eingriffe in einem großen Wellenbereich verwendet werden sollen. Verstärkt wird die geschilderte Wirkung eines Wellenwiderstandssprunges durch Anordnung mehrerer Unstetigkeitsstellen hintereinander entlang dem Antennenleiter.
• Wie die Unstetigkeit des Wellenwiderstandes erzeugt wird, ist von geringerer Bedeutung. Am naheliegendsten ist es, draht- oder seil- oder reusenförmige Antennenleiter zu verwenden und diese nacheinander zu gabeln. Eine mehrmalige Gabelung in zwei Äste läßt sich am einfachsten durchführen. Eine Gabelung in drei und mehr Äste ist noch vorteilhafter, erfordert aber mehr Aufwand, da dann, wenn sie wirksam sein soll, eine größere Zahl von Aufhängepunkten notwendig wird. Durch geeignete Wahl der Wellenwiderstände kann die gewünschte Wirkung weitgehend unterstützt werden.
• Um die räumlichen Abmessungen der Anordnung klein zu halten und um die Strahlung bestimmter Abschnitte (z. B. der waagerechten Leiter) klein zu halten, kann man die einzelnen Leiterabschnitte auch ein- oder mehrmals falten, d. h. hin- und herführen.
• Schließlich kann man auch durch Reihen- oder Parallelschaltung von Induktivitäten oder Kapazitäten an geeigneten Stellen eine weitere Verbesserung erzielen.
• Ein anderer Weg, die Antenne für großen Wellenbereich geeignet zu machen, ist der, an geeigneten Punkten zwei oder mehrere Antennenabschnitte verschiedener Länge (unter Umständen verschiedenen Wellenwiderstandes) elektrisch parallel zu schalten. Werden z. B. zwei Abschnitte i und 2 (Länge h bzw. 1" Wellenwiderstände ZI und Z2) an einen Abschnitt 3 (Wellenwiderstand Z3) angesetzt, so gilt für die wirksame Länge l" der Parallelschaltung von i und 2: Der Fall mehrerer angesetzter Abschnitte kann stets auf den von zwei zurückgeführt werden. Die nähere Untersuchung dieser Beziehung zeigt, daß eine ähnliche Wirkung wie bei Unstetigkeiten des Wellenwiderstandes zustande kommen kann. Bei gegebener Länge h und 12 kommt, wenn die Wellenlänge von langen nach kurzen Wellen geändert wird, gewissermaßen das längere Stück nach und nach außer Wirksamkeit, während das kürzere mehr zur Wirkung kommt. Das gilt allerdings nur, solange das längste Stück kleiner als eine halbe Wellenlänge bleibt. Deshalb ist diese Anordnung nur beschränkt anwendbar, kann aber in Verbindung mit anderen Anordnungen, z. B. den oben beschriebenen, unter Umständen Vorteile bieten. Es hängt dies in einem praktischen Fall natürlich ganz von den Gegebenheiten (Antennenhöhe, Wellenbereich usw.) ab.

Claims (6)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Antenne für großen Wellenbereich, dadurch gekennzeichnet, daß durch Anordnungen Unstetigkeitsstellen des Wellenwiderstandes im Zuge des Antennenleiters erzeugt werden.
2. 2. Antenne nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Unstetigkeitsstellen des Wellenwiderstandes durch Gabelung des Antennenleiters bewirkt werden.
3. 3. Antenne nach Anspruch i und 2, dadurch gekennzeichnet, daß einzelne Abschnitte des Antennenleiters gefaltet werden. q..
4. Antenne nach Anspruch i bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß zusätzlich Induktivitäten oder Kapazitäten an geeigneten Stellen des Antennenleiters in Reihe oder parallel geschaltet sind.
5. 5. Antenne für großen Wellenbereich, dadurch gekennzeichnet, daß an geeigneten Stellen Antennenabschnitte verschiedener Länge und unter Umständen verschiedenen Wellenwiderstandes elektrisch parallel geschaltet werden.
6. 6. Antenne für großen Wellenbereich, dadurch gekennzeichnet, daß die Maßnahmen nach Anspruch i bis 5 kombiniert werden.