DE1112766C2 - Faltdipol - Google Patents

Description

Die' Erfindung bezieht sich auf einen Faltdipol, dessen einer Längsabschnitt in der Mitte zur Bildung einer symmetrischen Speisestelle unterbrochen ist und dem eine unsymmetrische Speiseleitung in der Mitte des anderen durchgehenden Längsabschnittes zugeführt ist, deren einer Leiter an der Zuführungsstelle mit diesem Längsabschnitt des Faltdipols elektrisch leitend verbunden ist, mit einer die Zuführungsstelle und die symmetrische Speisestelle verbindenden und zugleich der Tranformation des Faltdipolwiderstandes an der Speisestelle auf den Wellenwiderstand der Speiseleitung dienenden Leitung, die entlang des einen Bügels des Faltdipols verläuft und deren einer Leiter an der Zuführungsstelle der Speiseleitung mit dem nicht mit' dem durchgehenden Längsabschnitt des Faltdipols verbundenen Leiter der unsymmetrischen Speiseleitung und an der Speisestelle mit dem anderen Dipolbügel leitend verbunden ist.

Ein derartiger Faltdipol ist bekannt (»QST«, November 1958, S. 24 und 25). Dieser bekannte Faltdipol besteht aus einem rohrförmigen Leiter. Die die Zuführungsstelle und die symmetrische Speisestelle verbindende und der Transformation dienende Leitung ist dabei als ein Koaxialkabel ausgebildet, das in den einen Bügel des Faltdipols eingezogen oder eingeschoben ist. Der Außenleiter dieses Koaxialkabels ist an der Zuführungsstelle und der Speisestelle mit dem Faltdipol elektrisch leitend verbunden. Der Innenleiter des Koaxialkabels ist an der Speisestelle mit dem anderen Dipolbügel leitend verbunden.

Diese bekannte Ausbildung des Faltdipols mit der geschilderten Leitung bringt in zweierlei Hinsicht

ίο wesentliche Nachteile mit sich. Einerseits stellt das Einziehen oder Einschieben des Koaxialkabels in den Faltdipolbügel eine sehr schwierige fertigungstechnische Maßnahme dar, da das Koaxialkabel den erheblichen Krümmungen des Faltdipolbügels innen folgen muß und daher dem Einziehen oder Einschieben einen erheblichen Widerstand entgegensetzt.

Darüber hinaus bedarf es besonderer Vorrichtungen, um den Außenleiter des Koaxialkabels und dessen Innenleiter, die ja beide im allgemeinen aus Kupfer bestehen, mit den Enden des im allgemeinen aus einem Aluminiumrohr geformten Faltdipolbügels elektrisch leitend verbinden zu können. Wegen der unterschiedlichen Werkstoffe der zu verbindenden Teile ist ein Löten nach herkömmlicher Art praktisch nicht ausführbar.

In elektrischer Hinsicht bringt der bekannte Faltdipol ebenfalls wesentliche Nachteile mit sich. Der mit dem Koaxialkabel zu versehende Faltdipolbügel weist eine Länge von λ/2 auf. Da jedoch das Dielektrikum des Koaxialkabels eine Dielektrizitätskonstante aufweist, die von 1 abweicht, weist das eingezogene oder eingeschobene Koaxialkabel eine wesentlich größere elektrische Länge auf als der zugehörige Faltdipolbügel. Es ergibt sich auf Grund der Dielektrizitätskonstante eines handelsüblichen Koaxialkabels im allgemeinen eine elektrische Länge des eingezogenen Koaxialkabels von ³Al oder mehr. Dies bedeutet einerseits, daß die elektrische Länge des eingezogenen Oder eingeschobenen Koaxialkabels allein durch die Verwendung unterschiedlicher Isoliermaterialien bestimmbar oder veränderbar ist. Andererseits ergibt sich der Nachteil, daß das eingezogene Koaxialkabel infolge seiner elektrischen Länge lediglich als 3 2/4-Transformator wirken kann, was eine verhältnismäßig geringe Bandbreite für die die Zuführungsstelle und die Speisestelle verbindende und der Transformation dienende Leitung mit sich bringt. Dies bedeutet, daß die Bandbreite des gesamten Faltdipols, die von dem eingezogenen oder eingeschobenen Koaxialkabel abhängt, ebenfalls nur verhältnismäßig gering ist, im allgemeinen nur ¹Zs eines gewöhnlichen Faltdipols. Bei dem bekannten Faltdipol der beschriebenen Art besteht stets die unvermeidliche Differenz zwischen der Länge des verwendeten Faltdipolbügels und der elekrisch wirksamen Länge des eingezogenen oder eingeschobenen Koaxialkabels mit den geschilderten Nachteilen im Hinblick auf die elektrische Funktion des Faltdipols mit der Verbindungs- und Transformationsleitung.

Es ist ferner ein Faltdipol bekannt (deutsche Patentanmeldung ρ 35185), bei dem durch den einen Bügel des ebenfalls rohrförmig ausgebildeten Faltdipols eine Koaxialleitung hindurchgezogen ist, die einerseits aus der Mitte des durchgehenden Längsabschnitts des Faltdipols herausgeführt ist und an dieser Stelle über den Außenleiter mit dem Faltdipolbügel leitend verbunden ist, während an der Speise-

stelle der Innenleiter wiederum mit dem anderen bügel wird ferner erreicht, daß bei der Fertigung

Faltdipolbügel leitend verbunden ist. Bei dieser be- keine besonderen Ansprüche an die Genauigkeit

kannten Ausbildung eines Faltdipols treten zunächst gestellt werden müssen.

die vorstehend geschilderten Nachteile in fertigungs- Nach einer Ausführungsform der Erfindung betechnischer und funktionstechnischer Hinsicht auf. 5 stehen der Faltdipol und der einzelne Leiter aus Ferner hat diese bekannte Anordnung den weiteren einem einzigen durchgehenden Leiter. Hierdurch Nachteil, daß mit Hilfe der einfach durch den FaIt- wird die Fertigung des Faltdipols einschließlich der dipolbügel hindurchgezogenen Koaxialleitung eine Verbindungs- und Transformationsleitung wesentlich Tranformation nicht durchgeführt werden kann, vereinfacht, da lediglich ein durchgehender Leiter sondern vielmehr eine Fehlanpassung die Folge sein io zu der gewünschten Bauform verformt zu werden muß. Bei dieser bekannten Anordnung eines FaIt- braucht.

dipols wird bereits der Hinweis gegeben, daß der Der durchgehende Leiter kann ein Bandleiter sein. Faltdipol selbst in Anlehnung an die bekannten Dabei kann neben der geschilderten Einstellung des Symmetrierungsschleif en diese Symmetrierungsschleife Abstands zwischen dem die Transformationsleitung mit der durchgezogenen Koaxialleitung bildet. Ferner 15 bildenden Leiter und dem Dipolbügel der Wellenwird der Hinweis gegeben, daß auch die Durchfüh- widerstand der gebildeten Transformationsleitung rung des dann isolierten Innenleiters der Koaxial- durch entsprechende Wahl der jeweiligen Leiterbreite leitung durch den Faltdipolbügel ausreichen würde. bestimmt und eingestellt werden. In weiterer Aus-Auch dabei ergeben sich aber sämtliche an dem be- bildung der Erfindung kann der durchgehende Leikannten Faltdipol der eingangs angegebenen Art ge- 20 ter ein Rundleiter sein, der ebenfalls in der geschil-

■ schilderten Nachteile in fertigungstechnischer und derten einfachen Form zu dem gesamten Faltdipol

funktionstechnischer Hinsicht. Es müßte auch bei einschließlich der Verbindungs- und Transforma-

isolierter Durchführung des Innenleiters die Isolation tionsleitung verformt werden kann,

schlüssig in das Faltdipolbügelrohr eingepaßt wer- In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der

den, so daß auch hier sich die abweichende Dielek- 25 Erfindung dargestellt. Es zeigt

trizitätskonstante mit den geschilderten Nachteilen Fig. 1 eine Seitenansicht des Faltdipols mit der

ergibt. :■ Verbindungs- und Tränsformationsleitung,

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei F i g. 2 die Draufsicht auf den Faltdipol nach

einem Faltdipol der eingangs angegebenen Art die Fig. 1,

geschilderten Nachteile der bekannten Anordnungen 30 Fig. 3 eine Schnittansicht entlang der Linie A-A

zu vermeiden und sowohl einen in fertigungstech- in Fig. 1.

nischer Hinsicht besonders einfachen Aufbau des Der eine Längsabschnitt des auf einem Bandleiter

Faltdipols einschließlich der die Zuführungsstelle und geformten Faltdipols 1 ist in der Mitte zur Bildung

die Speisestelle verbindenden und der Transforma- einer symmetrischen Speisestelle 5 unterbrochen. In

tion dienenden Leitung zu erreichen als auch in elek- 35 der Mitte des anderen durchgehenden Längs-

trischer Hinsicht die Anpassungsfähigkeit der Lei- abschnitts des Faltdipols 1 ist eine unsymmetrische

tung und deren Breitbandigkeit und damit die Breit- Speiseleitung 4 zugeführt. Der Außenleiter dieser

bandigkeit des gesamten Faltdipols zu verbessern. unsymmetrischen Speiseleitung 4 ist an der Zufüh-

Die wird nach der Erfindung dadurch erreicht, rungsstelle mit dem durchgehenden Längsabschnitt

daß die die Zuführungsstelle und die Speisestelle 40 des Faltdipols 1 elektrisch leitend verbunden. Zur

verbindende Leitung aus dem einen Dipolbügel und Verbindung der Zuführungsstelle 4 und der symme-

einem in geeignetem Abstand neben diesem ge- irischen Speisestelle 5 und zugleich zur Transforma-

·. führten einzelnen Leiter gebildet ist und auf einer tion des Faltdipolwiderstandes an der Speisestelle 5 Länge von λ/4 vor der Speisestelle so ausgebildet ist, auf den Wellenwiderstand der Speiseleitung 4 dient daß sie den für die Widerstandstransformation er- 45 eine Leitung, die entlang des einen Bügels des Faltforderlichen Wellenwiderstand aufweist. dipols verläuft. Diese Leitung ist aus dem einen in Dadurch wird einerseits ein fertigungstechnisch Fig. 1 und 2 rechts verlaufenden Dipolbügel und einfacher Aufbau des Fältdipols mit der Verbin- einem in geeignetem Abstand neben diesem gedungsund Transformationsleitung erzielt, da jedes führten einzelnen Leiter mit den Leiterabschnitten 2 Einführen eines Koaxialkabels mit den geschil- 50 und 3 gebildet. Auf einer Länge von λ/4 vor der derten Nachteilen vermieden werden kann und ledig- Speisestelle 5 ist dieser Leiter auf dem Abschnitt 2 Hch ein einzelner Leiter neben einem Faltdipolbügel so ausgebildet, daß die aus diesem Leiterabschnitt 2 geführt werden muß. Dieser Leiter kann auch in und dem zugehörigen Dipolbügel gebildete Leitung einfacher Weise mit den jeweiligen Anschlußstellen den für die Widerstandstransformation erforderlichen verbunden werden. Ohne besonderen zusätzlichen 55 Wellenwiderstand aufweist. Der Leiter aus den AbAufwand kann die gewünschte Transformation dem schnitten 2 und 3 ist ebenfalls als ein Bandleiter ausjeweiligen Anpassungszustand entsprechend einge- gebildet. Der Faltdipol 1 mit seinen Dipolbügeln stellt werden. Die Breitbandigkeit des Faltdipols und die einzelnen Leiter aus den Abschnitten 2 und 3 wird praktisch in vollem Umfang aufrechterhalten, bestehen aus einem einzigen durchgehenden Bandda einerseits die geschilderte Abhängigkeit der Ver- ^6o leiter. Der neben dem Dipolbügel geführte Leiter bindungs- und Transformationsleitung vom Dielektri- aus den Abschnitten 2 und 3 ist einerseits am Ende kum entfällt und andererseits die Breitbandigkeit des Abschnitts 3 mit dem nicht mit dem durchdurch Abstandsänderung dem einzelnen Leiter und gehenden Längsabschnitt des Faltdipols verbundenen dem zugehörigen Dipolbügel und ebenso durch ent- Innenleiter der unsymmetrischen Speiseleitung 4 und sprechende Wahl der Breiten der jeweils verwendeten 65 andererseits am Ende des Abschnitts 2 mit dem Leiter den jeweiligen Erfordernissen entsprechend anderen in der Fig. 1 und 2 linken Dipolbügel eingestellt werden kann. Durch die freie Führung des leitend verbunden,
einzelnen Leiters neben dem zugehörigen Dipol- Durch Änderung des Abstandst zwischen dem

Leiterabschnitt 2 und dem zugehörigen Dipolbügel oder der Breite b oder c des Faltdipols 1 bzw. des Leiterabschnitts 2 kann der Wellenwiderstand der gebildeten Transformationsleitung auf einen beliebigen Wert festgelegt werden.

An der symmetrischen Speisestelle 5 ist ein Wellenwiderstand von 240 Ohm vorhanden. Die Transformationsleitung aus dem Leiterabschnitt 2 und dem zugehörigen Dipolbügel weist eine Länge von λ/4- auf sowie einen Wellenwiderstand von 120 Ohm. Der sich an die Transformationsleitung anschließende Leiterabschnitt 3, der zur Zuführungsstelle 4 führt, weist einen Wellenwiderstand von 60 Ohm auf. Die Länge dieses Leiterabschnitts 3 und damit der aus diesem Leiterabschnitt und dem zugehörigen Dipolbügel gebildeten Verbindungsleitung ist ohne Einfluß auf die Widerstandstransformation. Der symmetrische Widerstand an der Speisestelle 5 von 240 Ohm wird transformiert auf den unsymmetrischen Anschlußwiderstand von 60 Ohm an der Zuführungsstelle 4.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Faltdipol, dessen einer Längsabschnitt in der Mitte zur Bildung einer symmetrischen Speisestelle unterbrochen ist und dem eine unsymmetrische Speiseleitung in der Mitte des anderen durchgehenden Längsabschnittes zugeführt ist, deren einer Leiter an der Zuführungsstelle mit diesem Längsabschnitt des Faltdipols elektrisch leitend verbunden ist, mit einer die Zuführungsstelle und die symmetrische Speisestelle verbindenden und zugleich der Transformation des Faltdipolwiderstandes an der Speisestelle auf den Wellenwiderstand der Speiseleitung dienenden Leitung, die entlang des einen Bügels des Faltdipols verläuft und deren einer Leiter an der Zuführungsstelle der Speiseleitung mit dem nicht mit dem durchgehenden Längsabschnitt des Faltdipols verbundenen Leiter der unsymmetrischen Speiseleitung und an der Speisestelle mit dem anderen Dipolbügel leitend verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß die^:die Zuführungsstelle (4) und die Speisestelle (5) verbindende Leitung aus dem einen Dipolbügel und einem in Abstand neben diesem geführten einzelnen Leiter (2, 3) gebildet ist und auf einer Länge von λ/4 vor der Speisestelle so ausgebildet ist, daß sie den für die Widerstandstransformation erforderlichen Wellenwiderstand aufweist.

2. Faltdipol nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Faltdipol (1) und der einzelne Leiter (2, 3) aus einem einzigen durchgehenden Leiter bestehen.

3. Faltdipol nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der durchgehende Leiter ein Bandleiter ist.

4. Faltdipol nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der durchgehende Leiter ein Rundleiter ist;