DE1516058A1 - Drehkreuzantenne - Google Patents

Drehkreuzantenne

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Publication number
DE1516058A1
DE1516058A1 DE19661516058 DE1516058A DE1516058A1 DE 1516058 A1 DE1516058 A1 DE 1516058A1 DE 19661516058 DE19661516058 DE 19661516058 DE 1516058 A DE1516058 A DE 1516058A DE 1516058 A1 DE1516058 A1 DE 1516058A1
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DE
Germany
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antenna
dipole
turnstile
turnstile antenna
elements
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Pending
Application number
DE19661516058
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English (en)
Inventor
Manfred Uhlmann
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Telefunken Patentverwertungs GmbH
Original Assignee
Telefunken Patentverwertungs GmbH
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Publication date
Application filed by Telefunken Patentverwertungs GmbH filed Critical Telefunken Patentverwertungs GmbH
Publication of DE1516058A1 publication Critical patent/DE1516058A1/de
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01QANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q9/00Electrically-short antennas having dimensions not more than twice the operating wavelength and consisting of conductive active radiating elements
    • H01Q9/04Resonant antennas
    • H01Q9/06Details
    • H01Q9/065Microstrip dipole antennas
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01QANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q21/00Antenna arrays or systems
    • H01Q21/24Combinations of antenna units polarised in different directions for transmitting or receiving circularly and elliptically polarised waves or waves linearly polarised in any direction
    • H01Q21/26Turnstile or like antennas comprising arrangements of three or more elongated elements disposed radially and symmetrically in a horizontal plane about a common centre

Description

  • "Drehkreuzantennett Die Erfindung betrifft eine für Senden undyoder Empfangen geeignete Drehkreuzantenne, die aus zwei im allgemeinen in einer gemeinsamen Ebene senkrecht aufeinander stehenden Dipolantennensystemen mit einem gemeinsamen Dipol-Mittelpunkt besteht. Die Eigenschaften einer Drehkreuzantenne sind bei- spielsweise in der Zeitschrift Itelectronics", April 1936, von Brown unter dem Titel '?The turnstile-antenna" beschrieben. Mit einer Drehkreuzantenne ist in Annäherung ein kugelförmiges Richtdiagramm erzeugäar, wodurch sie u. a: beispielsweise auch in Telemetrie- und Fernsteuer-Systemen an Bord von künstlichen Erd-Satelliten vorteilhaft einsetzbar ist. Fig. 1 zeigt ein Ausführungsbeispiel einer bekannten Drehkreuz- antenne. Sie besteht aus den Dipolsystemen mit den Elementen 1 und la einerseits sowie 2 und 2a andererseits. Eine zweiadrige Speiseleitung 3 ist mit den Speisepunkten der Elemente 1 und 1a direkt und mit denjenigen der Elemente 2 und 2a über eine 90o-Umwegleitung 4 verbunden, wobei letztere allerdings auch durch einen 90o-Phasenschieber anderer Art ersetzbar ist. Es müssen bekanntlich bei einer Drehkreuzantenne mit zwei zueinander orthogonal gerichteten Dipolsystemen nämlich deren Speisepunkte mit einer gegenseitigen Phasendifferenz von 90o angeregt werden.
  • Zum Vermeiden dieser Umwegleitung bzw. dieses Phasenschiebers ist beispielsweise durch die Fig. 14 - 35 (e) und (f) auf Seite 426 des Buches ^Antennas" von Kraus ein Vorschlag von Brown und Epstein bekannt, der in einem Ausführungsbeispiel in Fig. 2 gezeigt ist und aus der Einfügung von entsprechen- den induktiven Serien-Reaktanzen 5 bzw. 5a in die Elemente eines der Dipolsysteme besteht.
  • Die Erfindung geht von einer solchen Drehkreuzantenne nach Art der in Fig. 1 und 2 gezeigten aus, die aus annähernd zwei- dimensionalen Antennen-Elementen beispielsweise in der an sich bekannten Technik gedruckter Schaltungen herstellbar ist. Bei einer derartigen Drehkreuzantenne besteht die Erfindung darin, daß die erforderliche Phasenverschiebung zwischen ihren benachbarten Dipolsystemen durch Einfügen von Schlitzen in einzelne Antennenelemente der Dipolsysteme bewirkt wird. Hierdurch läßt sich eine Drehkreuzantenne mechanisch sehr robust und einfach gestalten, und ihr Gewicht sowie ihr Preis sind dann relativ gering gegenüber den bekannten Drshkreuzantennen. In Fig. 3 ist in Prinzipdarstellungsweise ein Ausführungs- beispiel der Erfindung gezeigt, und zwar links in Draufsicht und rechts in Seitenansicht. Es besteht aus den in belibbiger Technik, vorzugsweise jedoch in der Technik gedruckter Schaltungen herstellbaren Folien, die die Antennen-Elemente 6 und 6a des einen und die Antennen-Elemente 7 und 7a des anderen Dipolsystems der Wzeigten Drehkreuzantenne darstellen und an deren Speisepunkte wiederum eine zweiadrige Speiselei- tung 3 angeschlossen ist. Die vorteilhaft aus einer glasfaser- verstärkten Epozydharzplatte oder einer anderen Kunststoff- platte mit geringen elektrischen Verlusten bestehenden mecha- nischen Träger der Folien sind in Fig. 3 nicht gezeigt. Bei diesem Ausführungsbeispiel der Erfindung sind im Sinne der Erfindung in den Längsachsen der Elemente 6 und 6a Schlitze 7 bzw. 7a vorgesehen, deren Funktionen mit denen der Serien-Reaktanzen 5 und 5a bei der Drehkreuzantenne nach Fig. 2 ver- gleichbar sind und deren Abmessungen in Abhängigkeit von der Größe der erforderlichen Reaktanzen gewählt sind. Zu deren Bestimmung sind folgende Überlegungen anstellbar: Das Dipolsystem aus den Elementen 7 und 7a (ohne Schlitze) habe in deren Einspeisepunkten einen Widerstand Z1 = R - j X (1) und das Dipolsystem aus den Elementen 6 und 6a (mit Schlitzen) einen entsprechenden Widerstand Z2 = R + j X (2) mit R = ohmsche Widerstandskomponente und X = reaktive Wider- standskomponente.
  • Wählt man jRI - JXJ so folgt für den Strom J1 im Speisepunkt des Dipolsystems mit den Elementen 7 und 7a und für den Strom J2 im Speisepunkt des Dipolsystems mit den Elementen 6 und 6a mit U - Spannung in den Einspeisepunkten.
  • Die beiden Erregerströme besitzen dann also gleiche Amplituden und die erforderliche gegenseitige Phasenverschiebung von 900, Weiter wird für die resultierende Eingangs-Impedanz Der Wellenwiderstand Z3 der Speiseleitung 3 ist deshalb zweckmäßig so gewählt, daß gilt Z3 = R (7-) Das Ausführungsbeispiel der Erfindung nach Fig. 3 ist in vielen Punkten modifizierbar.
  • Beispielsweise ist es häufig vorteilhaft, anstelle eines Schlitzes in der Längsachse der Antennen-Elemente 6 und 6a zwei symmetrisch zu dieser Längsachse verlaufende Schlitze vorzusehen,wie beim Ausführungsbeispiel der Erfindung nach Fig. 4, in der die geschlitzten Antennen-Elemente mit 9 und 9a und die Schlitze selbst mit i0a bis 10 d bezeichnet sind. In Fig. 4 sind die Abmessungen einer solchen Drehkreuzantenne als Dimensionierungsbeispiel eingetragen, ohne jedoch die gezeigte Weiterbildung der Erfindung auf diese Abmessungen einzuschränken. Mittels dieser Drehkreuzantenne ist ein Strahlungsfeld in der Richtung senkrecht am Dipolebene er- zeugbar, das eine Polarisations-Elliptizität von kleiner als 0,5 d8 aufweist. Die Orientierung, Lage, Anzahl und die Abmessungen der Schlitze sind am einfachsten empirisch durch Messungen er- mittelbar. Eine Drehkreuzantenne nach der Erfindung ist auch aus mehr als zwei in einer gemeinsamen Ebene liegenden Dipolsystemen aufbaubar. Für die erforderlichen Phasenverschiebungen zwischen benachbarten Dipolsystemen gilt dann: Diese Werte sind durch Schlitze entsprechender Anzahl, Lage und Richtung gleichfalls im notwendigen Sinn und Maß einstellbar. Die Dipolsysteme der Drehkreuzantenne nach der Erfindung sind weiterhin in an sich bekannter Weise durch Verdickung und/oder sogenannte Dachkapazitäten künstlich verkürzbar.

Claims (1)

  1. P a t e n t a n a p r ü c h e Drehkreuzantenne in der Technik gedruckter Schaltungen, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel zur Phasenverschiebung zwischen den benachbarten Dipolsyatemen der Antenne aus mindestens einem Schlitz bestehen, der angenähert i- Richtung der Dipolachse eines Dipolaystema verläuft. 2. Drehkreuzantenne nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Schlitz aus mehreren angenähert parallel verlaufen- den Teilschlitzen besteht.
DE19661516058 1966-04-06 1966-04-06 Drehkreuzantenne Pending DE1516058A1 (de)

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DE1516058A1 true DE1516058A1 (de) 1969-07-24

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DE19661516058 Pending DE1516058A1 (de) 1966-04-06 1966-04-06 Drehkreuzantenne

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DE (1) DE1516058A1 (de)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2429504A1 (fr) * 1978-06-19 1980-01-18 France Etat Doublet et antenne en plaques a polarisation circulaire
EP2009735A1 (de) * 2007-06-22 2008-12-31 Philippe Herman Mehrpolige Antenne zur Übertragung bzw. zum Empfang von Audio- oder Videosignalen

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2429504A1 (fr) * 1978-06-19 1980-01-18 France Etat Doublet et antenne en plaques a polarisation circulaire
EP2009735A1 (de) * 2007-06-22 2008-12-31 Philippe Herman Mehrpolige Antenne zur Übertragung bzw. zum Empfang von Audio- oder Videosignalen

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