SE500477C2 - Y-antenn - Google Patents

Description

m c a c; Fx a i 1 z Om plåten beskäres starkt så att resterande plåt runt slitsen exempelvis avståndet slits-kant blir av storleksordningen 3 till 4 hundradelar av en våglängd på den frekvens där den öppna slitsen har sin kvartsvågsreso- nans och om denna starkt beskuma slitsplåt placeras vinkelrät ovanpå och gärna ikontakt med en jordplansplåt , erhålles en nära nog rund- strålande antenn eller m.a.o. erhålles den antenn som visas i figur 2 och vars strålningsegenskaper även i huvudsak överensstämmer med en kvartsvàg hög monopolantenn då denna på motsvarande sätt plaoeras ovanför ett jordplan. Notch-antennens höjd kan begränsas till mindre än en tiondels våglängd (0.10 lambda) . vilket skall med monopol- antennens höjd som vid resonans är just under en kvarts våglängd ( 0.25 lambda.) Det här ovan beskrivna utförandet av notch-antennen , vilket överens- stämmer med antennutförandet enligt fig 2 , är känt.

För många applikationer där en antenn med ringa utsträckning i höjdled och goda rundstrålningsegenskaper eftersträvas erbjuder ovan beskrivna utförande av notch-antennen en tillfredställande lösning av antennproble- matiken vad beträffar dessa egenskaper, men det är en lösning som i många fall ändå ej kan komma ifråga .på grund av antennkonstruktionens otillfredställande bredbandsegenskaper.

Föreliggande uppfinning syftar till att erbjuda en antenn med goda rund- strålningsegenskaper som förutom att den har ringa utsträckning i höjd- led även erbjuder en större bredbandighet än den kända och här ovan beskrivna notch-antennen.

REDoGönELsE FÖR UPPHNNINGEN.

Ovanstående syftemål löses enligt uppfinningen med en antennstruktur av den typ som nämndes i inledningen dvs med en låg Y-formad metall- struktur vars höjd kan begränsas till mindre än en tiondels våglängd på oenterfrekvensen i antennens arbetsområde och där den Y-fonnade strukturen är utförd på sådant sätt att den innefattar två på skilda frek- venser kvartsvågsresonanta och i ena kortänden öppna parallella slitsar .vilka är elektromagnetiskt kopplade till varandra och däri ett föredraget utförande de två slitsama har en gemensam sida som utgöres av den övre kanten på Y-ets vertikala del 14 samt att de öpp- na parallella slitsama 24 och 26 är förlagda i varsin av Y-ets V-forrnande skänklar 10 och 12 och där vinkeln mellan de V-formade skänklama är av storleksordningen 2x30=60 grader,samt att endast en slits, företrädesvis den lågfrekventadvs den längre slitsen matas i ett föredraget utförande vilket innebär att den ena slitsen är direktmatad och att den andra slitsen matas genomßmsesidig elektromagnetisk fältkoppling så att denna fält- matade slits träder i funktion när den överkopplade fältenergins frekvens m m ca .h- ~a -J 3 närmar sig slitsens resonansfrekvens samtidigt som den då fjärmar sig från den direktrnatade slitsens resonansfrekvens och vad beträffar det elektromekaniska utförandet bör observeras att den Y-fonnade metall- strukturen är galvaniskt ansluten till en av metall tillverkad bottenplatta 16 som t.ex.kan utgöra en del av ett jordplan eller fungera som kopplingsele- ment till ett närliggande jordplan eller som annorlunda uttryckt utgör en del av en motvikt till den Y-formade antennstrukturen varvid bottenplattan är utformad på sådant sätt att den kopplar till antennbäraren på vilken antennen skall placeras sålunda att den utstrålade energin vid sänd- ning och därmed högsta känslighet vid mottagning erhållæ och detta i möjligaste mån i ett plan som tänkes sträcka sig vinkelrät ut från den vertikala Y-skänkeln 14 samt att utstràlningen respektive känsligheten är lika eller har små variationer i varje bäringsriktning i detta plan.

Genom att använda en något mer komplex utförandeforrn av uppfinning- en kan antennvinsten i ovannämnda plan liksom antennens bandbredd ökas med några procent och detta syltemål emås genom att reducera strålningen ut från Y-stmkturens V-öppning vilket åstadkommes med hjälp av en extra metallskärrn 22 som är galvaniskt ansluten till den direkt- matade V-skänkelns kortslutna kortände ,varefter extra-skänkeln just utanför planet genom V-skänklarnas kortslutna kortsidor fortsätter tills den når straxt ovanför V-skänklamas längsgående öppning där den böjs så att den täcker 70 % av dennavarvid kantema på denna extra skänkel följer utefter V-skänklamas fria längsgående sidor till mer än hälften av deras längd och på ett avstånd som företrädesvis är mindre än en hundradel av en våglängd inom antennens frekvensband.

FIGURFÖRTEGKNING.

Fig 1 visar en Notch-antenn.

Fig 2 visar ett speciellt utförande av Notch-antennen. _ Fig 3(a-c) visar såsom exempel en utföringsfonn av uppfinningen.

Fig 4(a-b) visar ett exempel på ytterligare en utföringsform av uppfinningen Fig 5 (a-c), Fig 6 (a-c) samt Hg 7 (a-c) visar exempel på i antennen enligt uppfinningen ingående beståndsdelar.

Uppfinningens ytterligare syften samt med uppfinningen uppnådda för- delar förstås bäst genom hänvisning till nedanstående beskrivning och de bifogade ritningama, som visar en föredragen utföringstorm av en Y- antenn enligt uppfinningen samt parallellt därmed några kända antenn- konstruktioner.

FÖREDHAGEN uTFömNGsFoRM.

Y-antennen enligt uppfinningen innefattar en Y-formad plåtstruktur 14 med två . på skilda frekvenser kvartsvågresonanta öppna slitsar 26 och 24 förlagda i var sin av Y-ets V-formade skänklar 10 resp. 12 där vinkeln mellan dessa skänklar företrädesvis är cirka 60 grader ( figur 3a, 3b. 3c ) (I-"l (f) C13 »m1 4 lett föredraget utförande av Y-antennen matas endast den längre, mer lågfrekventa slitsen 26 som således därmed blir direktmatad under det att den andra slitsen 24 matas genom ömsesidig elektromagnetisk fält- koppling mellan slitsarna. l den mer komplexa utförandeforrnen av upfinningen ingår en extra me- tallskänkel 22 som visas i figur 4a.

Matningsenheten utgörs i en föredragen utföringsform av en s.k. semiregid koaxialkabel 18.

Enär slitsarna har olika längd och därmed olika resonansfrekvenser kan de fungera på var sitt av till exempel två angränsande frekvensomràden.

Den direktmatade slitsen fungerar på den andra slitsens frekvensområde som en länk i en transmissionskedia vid överföring av energi till den andra slitsen.

Om man önskar att Y-antennen skall omfatta ett brett sammanhängande frekvensband trimmas slitslängdema och matningspunkten 18/20:s läge tills de angränsande frekvensområdena innehåller ett väl avvägt över- lappsområde vilket innebär god impedansanpassning och goda strål- ningsegenskaper inom det totala frekvensbandet.

Vinkeln mellan V-ets två skänklar 10 .12 liksom slitsbredden tillhör de parametrar som påverkar kopplingen mellan slitsama och därför bör in- gåien fintrimning av Y-antennen.

Y-antennen monteras i en föredragen utföringsforrn på en plan metall- platta 16.

Vid en bärvågsfrekvens på cirka 890 MHz kan antennen lämpligen ha följande data: Antennlängd 85 , mm Antennhöjd 23. mm Slitslängd (26) 75, mm Slitslängd (24) 65, mm Slitsbredd (26) 2,7 mm Slitsbredd (24) 2,7 mm Skänkelhöjd (10) 25. mm Skänkellängd (10) 85. mm Skänkelhöjd (12) 25. mm Skänkellängd (12) 85. mm Skänkelbredd (10) 12.3 mm Skänkelbredd (12) 12,3 mm Y-ets vertikala del (14): höjd. 10, mm Bottenplatta längd (16) 85, mm Bottenplatta bredd (16) 30. mm Extra-skänkel totallängd 75. mm Fackmannen inser att olika förändringar och modifieringar av uppfin- ningen är möjliga utan att dessa faller utanför uppfinningens ram, vilken definieras av de bifogade patentkraven . Exempelvis kan antennens di- mensioner förändras så att den passar till andra frekvenser t. ex. frek- venser kring 450 MHz eller 1700 MHz.

Claims (2)

1. m cin cm J ~ a w PATENTKHÅV. l. Y-antenn , innefattande en långsträckt Y-formad metalldel och en bottenplatta av metall monterad under och väsentligen i rät vinkel mot Y-ets vertikala skänkel samt galvaniskt ansluten till denna skänkel k ä n n e t e c k n a d a v att den Y-formade metallstrukturen innefattar två på skilda frekvenser kvartsvågresonanta och i ena kortänden öppna företrädesvis parallella slitsar (26 , 24) vilka är elektromagnetiskt koppla- de till varandra och där de två slitsama har en gemensam sida som ut- göres av den övre kanten på Y-ets vertikala del (14) samt att de öppna parallella slitsama är förlagda i varsin av Y-ets V-formade skänklar (10. 12) och att endast en slits företrädesvis den lågfrekventa dvs den längre slitsen matas innebärande att den ena slitsen är direktmatad och att den andra slitsen matas genom ömsesidig elektromagnetisk fältkoppling.

2. Antenn enligt krav l, k ä n n e t e c k n a d a v att en extra metallskän- kel (22) galvaniskt anslutits till den direktmatade V-skänkelns (10) kort- slutna kortände varefter extra-skänkeln just utanför planet genom V- skänklarnas kortslutna kortsidor fortsätter tills den når straxt ovanför V- skänklamas längsgående öppning där den böjs så att den täcker ca70 % av V-skänklarnas längsgående öppning.