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Kursprojekt

Disziplin Antennenspeisegeräte

zum Thema: "Disco-Hornantenne"

Theoretische Informationen zur Scheibenkegelantenne

Berechnung einer Scheibenkegelantenne

Liste der verwendeten Quellen

Theoretische Informationen zu diskokonusnohAntennene

Der Hauptvorteil einer Scheibenkegelantenne ist die große Bandbreite, innerhalb derer sie über ein Koaxialkabel mit geeigneter Symmetrie und Impedanz versorgt werden kann.

Es ist relativ einfach aufgebaut und unempfindlich gegenüber Abweichungen von den Nennmaßen. Daher werden solche Antennen im kommerziellen Rundfunk häufig verwendet, hauptsächlich in den Dezimeter- und Meterwellenbändern.

Die Disk-Cone-Antenne besteht aus einem Metallkegel mit einer Scheibe darauf. Sie gehört zu Top-Feed-Antennen, die mit einer scheibenförmigen Endkapazität und einem kegelförmigen Außenleiter ausgestattet sind.

Scheibenkegelantennen werden in ihrer ursprünglichen Form nur im Dezimeterbereich eingesetzt.

Im Kurzwellenbereich kommen überwiegend "skelettartige" Formen zum Einsatz, bei denen Metallflächen durch Figuren aus Metallstäben, -bändern, -rohren oder -drähten ersetzt werden (Bild 1).

Dies sorgt für eine erhebliche Reduzierung des Gewichts und des Windwiderstands der Antenne sowie der Herstellungskosten ohne merkliche Beeinträchtigung der elektrischen Eigenschaften.

Bei Industrieantennen sind es mindestens sechs, häufiger acht und in Sonderfällen zwölf Stäbe pro Scheibe und Kegel.

Es sind Optionen aus feinem Draht oder Drahtgeflecht sowie gemischte Vollscheiben- und Stabkegelformen erhältlich.

Abb.1. Discocone-Antenne und ihre Varianten: a - homogen; b - Skelett; c - gemischt.

Das schematische Diagramm der Antenne ist in Fig. 2 gezeigt. Das koaxiale Stromkabel wird innerhalb des Kegels bis zu seiner Spitze geführt. Dort wird das Sieb mit dem Konus verlötet, so dass dieser als Fortsetzung des Siebes dient. Der innere Kern des Kabels wird isoliert vom Konus in die Mitte der Scheibe gelötet.

Abb.2 Schematische Darstellung einer Scheibenkegelantenne

Die Scheibenkegelantenne ist ein vertikaler Vibrator, der durch seine spezielle Form ein breites Frequenzband abdeckt. Wie jeder Vertikalrüttler zeichnet er sich als kreisförmiger Horizontalstrahler durch ein kreisförmiges Abstrahlmuster in der horizontalen Ebene und das bekannte Muster eines Halbwellenvibrators in Form einer Acht in der vertikalen Ebene aus. Letztere können jedoch je nach Betriebsfrequenz etwas verzerrt werden. Oberhalb der unteren Frequenzgrenze, für die die Antenne ausgelegt ist, wird das SWR in einem 50-Ohm-Koaxialkabel im gesamten Frequenzbereich bei einem Grenzverhältnis von 1:10 nicht größer als 2. Dies erklärt, warum diese Antenne weithin für den kommerziellen Rundfunk verwendet wird, wo es notwendig ist, die Betriebsfrequenzen häufig zu ändern oder einen großen Frequenzbereich abzudecken. Als wichtigste Eigenschaft der Scheibenkegelantenne stellte sich die untere Grenzfrequenz heraus. Es kann als die niedrigste Betriebsfrequenz definiert werden, bei der der SWR-Wert in einem 50-Ohm-Koaxialkabel 3 nicht überschreitet. Bei Frequenzen darunter steigt das SWR schnell an und darüber nimmt es allmählich auf seinen Durchschnittswert ab.<1,5. Дискоконусная антенна электрически ведет себя как фильтр верхних частот с относительно крутым спадом частотной характеристики (рис. 3).

Abb.3 Typische Abhängigkeit des SWR einer Scheibenkegelantenne, die mit einem 50-lm-Koaxialkabel gespeist wird, von der Betriebsfrequenz.

Die Ergebnisse der Bestimmung der minimalen Betriebsfrequenz hängen von der Länge des Kegels, dem Durchmesser der Scheibe und dem Winkel an der Spitze des Kegels ab. Wie Neils Experimente gezeigt haben, ist der optimale Scheibendurchmesser unabhängig vom Winkel. Die Länge wird bestimmt. Laut Kandoian ist diese auf die Mindestfrequenz reduzierte Länge ungefähr, aber Neil hat das bestimmt.

Ihre Beziehung wird durch die Frequenzabhängigkeitsanpassungskurven verdeutlicht, die Neil empirisch erhalten hat. Sie sind in Abbildung 4 dargestellt. in leicht modifizierter Form. Die Abszisse zeigt die relative Häufigkeit, mit der die Bezugslänge korrespondiert. Jeder Wert des Koeffizienten entspricht einer Länge, ausgedrückt in, und um diese Länge abzuschätzen, genügt es, sie mit 0,25 zu multiplizieren. Es ist sinnlos, auf einen akzeptablen SWR-Wert für ein 50-Ohm-Koaxialkabel zu hoffen, wenn dies der Fall ist. In diesem Fall, wenn sich der SWR-Wert 3,5 nähert. Sie wächst schnell mit abnehmendem Kegelöffnungswinkel.

Abb. 4 Abstimmung einer Scheibenkegelantenne und eines 50-Ohm-Koaxialkabels bei unterschiedlichen Öffnungswinkeln in Abhängigkeit von der Betriebsfrequenz

Aus den Kurven ist ersichtlich, dass bei beliebigen dort angegebenen Öffnungswinkeln der SWR2-Wert, falls gewählt, der auf die maximale Betriebswellenlänge reduzierten Länge entspricht. Gleichzeitig dient es als Multiplikator, um das Verhältnis von Frequenz und Anpassung deutlicher zu machen. Die Kurven zeigen, dass sich die Ähnlichkeit mit dem Hochpassfilter bei großen Öffnungswinkeln gut manifestiert. Bei treten immer mehr Zwischenmaxima auf der Anpassungskurve auf, die für viele Anwendungen unerwünscht sind. Die Skelettstruktur der Antenne hat leicht unterschiedliche Bedeutungen, aber der Verlauf der Beziehung zwischen Anpassung und Frequenz folgt dem gleichen Trend.

In der Regel wird der Öffnungswinkel bevorzugt, bei dem der axiale Schnitt des Kegels ein gleichseitiges Dreieck a ist. Bei kommerziell hergestellten Scheibenkegelantennen variiert der Winkel von bis. begrenzt den Frequenzbereich von oben so, dass er sich ausdehnt, wenn er abnimmt. Zwischen und Spalt besteht ein vom Öffnungswinkel abhängiges Verhältnis.

Die Abstrahlcharakteristik in der Ebene ist kreisförmig und bei allen Betriebsfrequenzen unabhängig vom Öffnungswinkel. Die Abweichung von der Kreisform im Betriebsfrequenzbereich beträgt laut Industrie nicht mehr als ±5 dB. Das Strahlungsmuster in der Ebene bei der Frequenz ähnelt weitgehend dem eines Halbwellenvibrators, wenn der Hauptstrahl senkrecht zur Antennenachse steht. Der Öffnungswinkel hat wenig Einfluss auf das Strahlungsmuster in der horizontalen Ebene bei einer Frequenz. Mit zunehmender Betriebsfrequenz verformt sich das Diagramm und weicht immer mehr von der ursprünglich korrekten Zweikeulenform ab. Dies wird durch die von Neil bei Öffnungswinkeln erhaltenen In-Plane-Diagramme belegt (Abb. 5). Die maximale Abstrahlung bei Betriebsfrequenzen aufwärts liegt bei beliebigen Öffnungswinkeln überwiegend in der horizontalen Ebene. Bereits bei der Frequenz wird das Diagramm so stark deformiert, dass die Feldstärke in der horizontalen Ebene um 1,5 dB abnimmt. An der Antenne mit

bei einer Frequenz erreichen die Verluste 2 dB, wenn sie auf die maximale Abstrahlung eines resonanten vertikalen Halbwellenschwingers gebracht werden.

Mit seinen Messungen zeigte Neil, dass der Verlust bei der Frequenz 3,3 dB erreicht und bei der Frequenz wieder auf 2,2 dB abnimmt. Nach den Richtcharakteristiken bei höheren Frequenzen zu urteilen, wird die obere Grenze der Betriebsfrequenz weniger durch Vereinbarung als durch die praktische Anwendbarkeit des E-Diagramms bestimmt. Nicht umsonst geben Hersteller von Industrieantennen in den Spezifikationen wesentlich engere Frequenzbereiche an, als die, die bei richtiger Anpassung bereitgestellt werden können.

Abb.5 Normierte Strahlungsdiagramme in Ebene E für Scheibenkegelantennen mit Öffnungswinkel, und

Der Scheibendurchmesser beeinflusst auch das E-Ebenen-Muster bei höheren Frequenzen. Bei einer großen Scheibe wird die Strahlung über dem Horizont gedämpft, bei einer zu kleinen Scheibe wird der Frequenzgang verzerrt und die Strahlung zum Kegel hin abgelenkt. Bereits aus den Diagrammen in der E-Ebene ist deutlich zu erkennen, dass der Gewinn der Scheibenkegelantennen, reduziert auf einen Halbwellenschwinger, gleich Null ist. Daher geben seriöse Anbieter solcher Antennen ihren Gewinn entweder gar nicht an oder geben einen Wert von 0 dB (bezogen auf einen Halbwellenschwinger) oder 2,15 dB (auf einen isotropen Strahler) an.

Um die beschriebenen Antennen über ein Koaxialkabel zu führen, sind weder ein Symmetriergerät (wie bei einem Halbwellenvibrator) noch passende Ketten erforderlich. Aufgrund der Breitbandigkeit sind Scheibenkegelantennen unkritisch hinsichtlich der Größe ihrer Elemente und müssen nicht abgestimmt werden.

Berechnung einer Scheibenkegelantenne

Unter Verwendung von , und den aktuellen Verhältnissen zwischen den Abmessungen der Antennenbauteile und den in Abschnitt 1 angegebenen Betriebswellenlängen bestimmen wir Folgendes:

Axialschnitt des Kegels (aufgrund der Vereinfachung für die Implementierung in der MMANA-GAL-Softwareumgebung);

Öffnungswinkel;

Vibratorlänge m;

Axialschnitt m;

Scheibendurchmesser m;

Stangenlänge mm.

Da nur Drahtmodelle von Antennen unter Verwendung von MMANA-GAL implementiert werden, werden die Scheibe und der Kegel durch Segmente von Leitern spezifiziert.

1. Die Scheibe wird mit vier Drahtstücken definiert, und der Kegel wird ebenfalls implementiert.

Abbildung 1 - Außenansicht der Scheibenkegelantenne, des Skeletts aus Elementen, das aus 4 Drähten besteht

Abbildung 2 - Die Abhängigkeit des Widerstands von der Frequenz der Scheibenkegelantenne, dem Skelett der Elemente, das aus 4 Drähten besteht

Abbildung 3 - Frequenzabhängigkeit des SWR einer Scheibenkegelantenne, dem Elementgerüst, das aus 4 Drähten besteht

Abbildung 5 - Die Abhängigkeit des Gewinns und des Verhältnisses der Abstrahlung hin und her der Scheibenkegelantenne, dem Skelett der Elemente, das aus 4 Drähten besteht

Abbildung 6 - Richtmuster und eine Tabelle mit Parameterwerten für eine Scheibenkegelantenne, das Skelett von Elementen, das aus 4 Drähten besteht

Abbildung 7 - Strahlungsmuster bei einer Frequenz von 5 GHz einer Scheibenkegelantenne, dem Skelett von Elementen, das aus 4 Drähten besteht

Abbildung 8 - Strahlungsmuster bei einer Frequenz von 2,4 GHz einer Scheibenkegelantenne, dem Skelett von Elementen, das aus 4 Drähten besteht

2. Die Scheibe wird mit vier Drahtstücken definiert, und der Kegel wird ebenfalls implementiert.

Abbildung 9 - Außenansicht der Scheibenkegelantenne, des Elementeskeletts, das aus 8 Drähten besteht

Abbildung 10 - - Die Abhängigkeit des Widerstands von der Frequenz der Scheibenkegelantenne, des Elementeskeletts, das aus 8 Drähten besteht

Abbildung 11 - Abhängigkeit des SWR von der Frequenz einer Scheibenkegelantenne, dem Skelett aus Elementen, das aus 8 Drähten besteht

Abbildung 12 - Die Abhängigkeit des Gewinns und des Verhältnisses der Abstrahlung hin und her von der Frequenz der Scheibenkegelantenne, dem Skelett aus Elementen, das aus 8 Drähten besteht

Abbildung 13 - Richtmuster und eine Tabelle mit Parameterwerten für eine Scheibenkegelantenne, das Skelett von Elementen, das aus 8 Drähten besteht

Abbildung 14 - Strahlungsmuster bei einer Frequenz von 2,4 GHz einer Scheibenkegelantenne, dem Skelett von Elementen, das aus 8 Drähten besteht

Abbildung 15 - Strahlungsmuster bei einer Frequenz von 5 GHz einer Scheibenkegelantenne, dem Skelett von Elementen, das aus 8 Drähten besteht

Fazit

Das Papier beweist die Ähnlichkeit der Natur von Scheibenkegelantennen mit einheitlichem und skelettartigem Design. Homogen verhält sich elektrisch wie ein Hochpassfilter, gleiches zeigte sich in den Plots des Stehwellenverhältnisses im Bereich von 1-7 GHz.

Liste der verwendeten Quellen

1. Rothammel K. Antennen: Per. mit ihm. - 3. Aufl., erg. - M.: Energie, 1979

2. A.L. Drabkin, V. L. Zuzenko, A.G. Kislow / Antennenspeisegeräte, zweite Auflage, überarbeitet und ergänzt, M., „Sowjetischer Rundfunk“, 1974

3. I. Goncharenko DL2KQ-EU1TT Computersimulation von Antennen. Alles über das MMANA-Programm, RadioSoft, Radiomagazin, Moskau, 2002

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(Die Antenne kann zdigitales Fernsehen)

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Scheibenkegelantenne. Breitbandantenne.

Ich denke, dass es für Sie interessant sein wird, eine Disc-Cone-Breitbandantenne kennenzulernen, die sehr gut ist!

Große Auswahl an empfangenen Frequenzen. Diese einfache Antenne ist unempfindlich gegenüber Maßabweichungen, wenn sie es ist

Herstellung.

Solche Scheibenkegelantennen werden am häufigsten im Meter- und Dezimeter-Wellenlängenbereich eingesetzt. Diskothek

Die Antenne besteht aus einem Metallkegel mit einer Metallscheibe über der Spitze. In solch

Bei der Ausführung nach Fig. 1a werden diese Breitbandantennen im Dezimeterbereich eingesetzt.

Wenn Sie brauchen Programmezur Berechnung Antennen für analoges und digitales Fernsehen, Mobil

Telefon, dann ihre Beschreibung und

Im Meterbereich der Wellen werden Kegel und Scheibe durch Metallstäbe ersetzt. Normalerweise wetten sie von 6 bis 12

Stangen Abb. 1b. Manchmal besteht die Scheibe einer Scheibenkegelantenne aus einem Metallgitter (Abb. 1c). Wir, denke ich

Die meisten werden sich für eine Disc-Cone-Vertikalantenne für den Dezimeterbereich interessieren

(und digitales Fernsehen).

Reis.1 Scheibenkegelantenne. Breitbandantenne. vertikale antenne. Einfache Antenne.

Das TV-Kabel verläuft innerhalb des Kegels. Der Kabelschirm wird an die Spitze des Kegels gelötet, und der zentrale Kern an

die Mitte der Scheibe. In der Praxis ist es notwendig, die Scheibe voneinander isolierend auf dem Konus zu befestigen (Vermeidung von Kontakt

diese Metallteile durch die Befestigungselemente). Verwenden Sie dazu dielektrische Materialien.

Reis. 2 Scheibenkegelantenne. Breitbandantenne. vertikale antenne. Einfache Antenne.

Optimale theoretische Abmessungen einer Breitband-Scheibenkegelantenne:

d = 0,7Cmax

L = 0,25 λ ... 0,33λ

S = 0,3Cmin

A = 50...70 Grad

Cmax = L

In der Regel Alle Antennengrößen werden in Bruchteilen der Signalwellenlänge angegeben. Nehmen Sie in der Regel die mittlere Wellenlänge,

erhaltene Reichweite. Ich habe darüber oft gesprochen, zum Beispiel in einem Artikel.

In der Amateurfunkpraxis wird Winkel A gleich 60 Grad angenommen. Jetzt die Größen von Disc-Cone, Breitband,

Vertikale Antenne für Reichweite 100...600MHz:

Kegel - Bleche wie Kupfer. Cmax = 730 mm; Cmin = 30 mm; L = 730 mm. Winkel A beträgt 60 Grad.

Festplatte - Blech. Durchmesser d = 550 mm.

S = 10 mm. Eingangsimpedanz einer Vertikalantenne - 50 Ohm.

Wir löten das Fernsehkabel direkt an die Breitband-Scheibenkegelantenne.

Wenn der Schirm (oder die Folie) des Kabels nicht gelötet werden kann, dann wickeln Sie es fest mit Kupferdraht und befestigen Sie es mit Löten.

Dann löten Sie diese Drähte. Lötstellen sollten gut abgedichtet sein.

Verbinden Sie die Scheibe und den Kegel durch Isolatoren zu einer einzigen Struktur. Wenn die Scheibe oder der Kegel aus solchen Metallen besteht, ist dies unmöglich

Löten Sie das Kabel daran, nieten (befestigen) Sie die Klemmen daran und löten Sie das Kabel an die Klemmen. Lötstellen gut

Siegel.

Wenn es nicht möglich ist, Kegel und Scheibe einer breitbandigen, vertikalen Antenne aus Plattenmaterial herzustellen, dann

Wenden Sie Metallstangen an. Es reicht für 8 Stäbe für eine Scheibe und einen Kegel. Außerdem in der Mitte alle Bars

Sie werden an einer Metallplatte befestigt. Im Kegel werden alle Stäbe an der Metallplatte befestigt

In Form eines Pucks. Die Länge der Stäbe der Scheibe ist gleich dem Radius der Scheibe und im Kegel gleich L.

Diese vertikale, einfache Breitbandantenne deckt sowohl VHF- als auch VHF-Bänder ab.

Freq. Aber mit Gewinn kann man bei dieser Breitbandantenne nicht rechnen. Sie erhalten ein breites Band

Akzeptierte Frequenzen, aber Sie werden keinen merklichen Gewinn erzielen. Diese scheibenkonische, vertikale Antenne kann sein

Verwendung in einer Zone mit zuverlässigem Empfang mit starkem Signal ohne Interferenzen und reflektierte Signale.

Wenn Sie brauchen Programme hier.

Das Gebrauchsmuster zielt darauf ab, die Größe und den Luftwiderstand der Antenne zu reduzieren. Das angegebene technische Ergebnis wird dadurch erreicht, dass bei einer Scheibenkegelantenne, die eine Scheibe bildende Schwinger, einen Kegel bildende Gegengewichte, einen Isolator, an dem die Schwinger und die Gegengewichte befestigt sind, jeder der genannten Schwinger und Gegengewichte ein dielektrischer Stab ist, auf der ein Draht mit variabler Steigung gewickelt ist, außerdem sind die Drähte der Vibratoren von der Seite mit einer kleineren Wicklungssteigung in einen Knoten elektrisch verbunden, der die Mitte der Scheibe bildet, und die Drähte der Gegengewichte von der Seite mit a kleinerer Wicklungsabstand sind elektrisch mit einem Knoten verbunden, der die Spitze des Kegels bildet. Jeder Vibrator und jedes Gegengewicht wird mit einer schützenden dielektrischen Hülle versehen. 2 S. f., 2 Abb.

Die Vorrichtung bezieht sich auf die Funktechnik und insbesondere auf die Antennentechnik und kann in Antennen für mobile und feste Funkkommunikation verwendet werden.

Disco-Cone-Antennen (und ihre Varianten) sind bekannt (siehe z. B. Rothammel an Krishka A. Antennen. Band 1.: Aus dem Deutschen übersetzt - Minsk: OMO "Our City", S. 19.7.2 S. 397). Auch bekannte Breitband-Scheibenkegelantenne DA3000 der Firma AOR Ltd (Japan) (siehe http://www.radioservice.ru/antenn/da_3000.htm).

Von den bekannten ist die Breitband-Scheibenkegelantenne DA 3000 von AOR Ltd (Japan) (siehe http://www.radioservice.ru/antenn/da_3000.htm), die dem technischen Wesen und dem erzielten Ergebnis am nächsten kommt Acht horizontale Stiftelemente bilden eine Scheibe und acht schräge - einen Kegel.

Die Antenne ermöglicht den Betrieb in einem breiten Frequenzbereich. Bei einer Wellenlänge von 10 m oder mehr hat die Antenne jedoch beträchtliche Abmessungen und eine große Masse und Luftwiderstand. Dies erschwert die Installation der Antenne an Masteinrichtungen sowohl mobiler als auch stationärer Kommunikationsobjekte.

Das Ziel der vorgeschlagenen technischen Lösung besteht darin, die Größe und den Luftwiderstand der Scheibenkegelantenne zu reduzieren.

Die Aufgabe wird dadurch gelöst, dass in einer Scheibenkegelantenne, die eine Scheibe bildende Schwinger, einen Kegel bildende Gegengewichte, einen Isolator, an dem die Schwinger und Gegengewichte befestigt sind, jeder der genannten Schwinger und Gegengewichte einen dielektrischen Stab enthält ein Draht ist mit variabler Steigung gewickelt, und die Vibratordrähte von der Seite mit einer kleineren Windungssteigung sind elektrisch mit einem Knoten verbunden, der die Mitte der Scheibe bildet, und die Gegengewichtsdrähte von der Seite mit einer kleineren Windungssteigung sind elektrisch verbunden in einen Knoten, der die Spitze des Kegels bildet.

Jeder Vibrator und jedes Gegengewicht kann mit einem dielektrischen Schutzmantel versehen werden.

Die vorgeschlagene Vorrichtung wird durch Zeichnungen veranschaulicht. In ABB. Fig. 1 zeigt schematisch eine Gesamtansicht des Aufbaus einer Scheibenkegelantenne, in Fig. 2 - Konstruktion des Vibrators und des Gegengewichts.

Disco-Kegelantenne enthält strahlende Vibratoren 1 (zwei sind gezeigt) (siehe Fig. 1), die eine Scheibe 2 bilden, Gegengewichte 3 (drei sind gezeigt), die einen Kegel 4 bilden. Jeder Vibrator 1 und jedes Gegengewicht 3 ist mit einer Seite am Isolator 5 befestigt Jeder der erwähnten Vibratoren 1 und Gegengewichte 3 ist ein dielektrischer Stab 6 (siehe Fig. 2), auf den ein Draht 7 mit variabler Steigung in Richtung der freien Seite der Vibratoren 1 und Gegengewichte 3 gewickelt ist Die Tonhöhe wird durch die Anpassungsbedingungen und den Betriebsfrequenzbereich der Antenne bestimmt. Die Enden der Drähte der Vibratoren 1 sind von der Seite mit einer kleineren Wicklungssteigung elektrisch mit einem Knoten verbunden, der das Zentrum der Scheibe 2 der Antenne bildet. Die Enden der Drähte der Gegengewichte 3 von der Seite mit einer kleineren Windungssteigung sind elektrisch mit einem Knoten verbunden, der die Spitze des Kegels 4 der Antenne bildet. Jeder Vibrator 1 und Gegengewicht 3 kann auf eine schützende dielektrische Hülle 8 gelegt werden, die als Wärmeschrumpfschlauch verwendet werden kann. Die Speiseleitung 9 ist durch ein äußeres Geflecht mit der Spitze des Kegels 4 der Antenne verbunden, und ihr zentraler Kern ist mit der Mitte der Scheibe 2 der Antenne verbunden (in der Zeichnung nicht gezeigt).

Das Gerät funktioniert wie folgt.

Wenn ein Hochfrequenzsignal durch die Speiseleitung 9 eingespeist wird, wird die Antenne erregt - in den Schwingern 1 der Scheibe 2 treten Leitungsströme auf, die ein elektromagnetisches Feld anregen, dessen magnetische Feldlinien nahe am Kegel 4 anliegen die Antenne, die darin die gleichen Leitungsströme mit der gleichen Richtwirkung wie und in Scheibe 2 erregt. Somit ist eine Scheibenkegelantenne ein volumetrischer Leiter, in dem an symmetrischen (relativ zur Mitte) Punkten die Ströme gleich sind im Betrag und haben im Raum die gleiche Richtung. Die Ausführung der Vibratoren 1 und Gegengewichte 3 in Form eines dielektrischen Stabes 6, auf den der Draht 7 mit variabler Steigung gewickelt ist, erlaubt es, bei der Herstellung die Länge dieses Drahtes und die Wickelsteigung zu ändern und dadurch die "elektrische Länge" der Vibratoren 1 (Gegengewichte 3) der Scheibenkegelantenne . Um den Betrieb der Tellerkegelantenne im Wellenlängenbereich von 10 m oder mehr sicherzustellen, werden daher die Länge des Drahts 7 und der Wicklungsabstand so gewählt, dass sie notwendig sind, um die "elektrische Länge" der Vibratoren 1 ( Gegengewichte 3), die den Betrieb der Antenne im entsprechenden Wellenlängenbereich gewährleisten. Gleichzeitig wird mit der notwendigen "elektrischen Länge" der Vibratoren 1 und Gegengewichte 3 eine Reduzierung ihrer geometrischen Abmessungen erreicht. Bei dem vorgeschlagenen Design erreicht der "Verkürzungs"-Faktor 2. Ein solches Antennendesign ermöglicht einen Betrieb im Wellenlängenbereich von mehr als 10 m, mit geringeren Abmessungen und folglich geringerer Ablenkung.

Somit weist das vorgeschlagene Design der Scheibenkegelantenne beim Betrieb im gleichen Wellenlängenbereich im Vergleich zum Prototyp kleinere Abmessungen und Windabstrahlung auf.

PATENTANSPRÜCHE 1. Scheibenkegelantenne, die eine Scheibe bildende Vibratoren, einen Kegel bildende Gegengewichte, einen Isolator, an dem die Vibratoren und Gegengewichte befestigt sind, dadurch gekennzeichnet, dass jeder der erwähnten Vibratoren und Gegengewichte ein dielektrischer Stab ist, auf den ein Draht gewickelt ist mit variabler Steigung, und die Vibratordrähte von der Seite mit einer kleineren Windungssteigung sind elektrisch mit einem Knoten verbunden, der die Mitte der Scheibe bildet, und die Gegengewichtsdrähte von der Seite mit einer kleineren Windungssteigung sind elektrisch mit einem Knoten verbunden, der die Mitte der Scheibe bildet bildet die Spitze des Kegels.

2. Scheibenkegelantenne nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Vibrator und jedes Gegengewicht mit einer schützenden dielektrischen Hülle bedeckt ist.

Im Vergleich zu einer Koaxialantenne hat eine Scheibenkegelantenne, die ebenfalls ein kreisförmiges Abstrahldiagramm und die gleiche Stromversorgung hat, eine deutlich größere Bandbreite. Im Vergleich zu einem herkömmlichen Dipol beträgt der Gewinn dieser Antenne -3dB. Diese Abnahme des Gewinns sollte nicht überraschen, da eine Tellerkegelantenne über eine sehr große Bandbreite ein korrektes Strahlungsdiagramm hat. Das Design der Disk-Cone-Antenne, dargestellt in Abb. 11-40 hat bei den angegebenen Abmessungen und direkter Speisung über ein Koaxialkabel mit 60 Ohm Wellenwiderstand eine Bandbreite von 85 bis 500 MHz.

Abb.1

Der Kegel ist in Form eines Horns aus Kupferblech oder einem anderen leicht lötbaren Material hergestellt. Das Stromkabel wird in den Kegel gelegt und sein äußeres Geflecht an den Kegel gelötet, und das gereinigte Segment des 100 mm langen Innenkerns wird an die Metallscheibe gelötet. Mittels isolierender Stützen wird die Scheibe in horizontaler Lage gehalten.

Um eine Funkverbindung mit großer Reichweite in den Bereichen von 144-146 MHz und insbesondere bei 420-425 MHz herzustellen, ist es notwendig, die Strahlung elektromagnetischer Energie in Form eines schmalen Strahls zu konzentrieren und ihn so nah wie möglich an den Horizont zu richten . Gleichzeitig ist es auch notwendig, in der Lage zu sein, Funkverbindungen mit Korrespondenten aufzubauen, die sich in verschiedenen Richtungen von der Funkstation mit einer festen Antenne befinden. Für einen solchen Fall sollte die Antenne ein Strahlungsmuster in Form einer länglichen Acht in der vertikalen Ebene und in Form eines Kreises in der horizontalen Ebene haben. Ein ähnliches Diagramm kann erhalten werden, wenn eine bikonische Antenne ausgeführt wird (Abb. 2), bei der es sich um zwei Metallkegel handelt, von denen einer mit dem mittleren Kern des Kabels und der andere mit seinem Geflecht verbunden ist. Der Nachteil einer solchen Antenne ist die Notwendigkeit einer symmetrischen Anregung.

Figur 2

Eine breitbandige Doppelkonus-Scheiben-Kegel-Antenne (Abb. 3), bei der die Scheibe die Rolle des oberen Kegels spielt, benötigt keine symmetrische Anregung. Tabelle 1 zeigt die Abmessungen von Scheibenkegelantennen, die für den Betrieb in Amateurbändern ausgelegt sind.

Tabelle 1

Betriebsfrequenzbereich, MHz	Abmessungen, mm

Bei den gewählten Antennendimensionen ist es wünschenswert, im Bereich der niedrigsten Betriebsfrequenzen zu arbeiten, da mit zunehmender Betriebsfrequenz der Winkel zwischen der Richtung maximaler Abstrahlung und dem Horizont zunimmt. Die Antenne wird über ein Kabel mit einem Wellenwiderstand von ca. 60-70 Ohm ohne Anpassgeräte gespeist. Die Scheibe ist vom Konus isoliert, der geerdet werden kann. Für den Betrieb im Bereich von 38-40 MHz bestehen Kegel und Scheibe aus Stiften mit einem Durchmesser von 3 - 5 mm (Abb. 4). Der maximale Abstand zwischen den Stiften darf 0,05 L nicht überschreiten.

Bild 3,4

Literatur:

1. K. Rothammel. Antennen. Moskau "Energie". 1979
2. F. Burdeyny et al. Kurzwellen-Handbuch. Von DOSAAF, Moskau. 1959

Im Vergleich zu einer Koaxialantenne hat eine Scheibenkegelantenne, die ebenfalls ein kreisförmiges Abstrahldiagramm und die gleiche Stromversorgung hat, eine deutlich größere Bandbreite. Im Vergleich zu einem herkömmlichen Dipol beträgt der Gewinn dieser Antenne -3dB. Diese Abnahme des Gewinns sollte nicht überraschen, da eine Tellerkegelantenne über eine sehr große Bandbreite ein korrektes Strahlungsdiagramm hat. Das Design der Disk-Cone-Antenne, dargestellt in Abb. 11-40 hat bei den angegebenen Abmessungen und direkter Speisung über ein Koaxialkabel mit 60 Ohm Wellenwiderstand eine Bandbreite von 85 bis 500 MHz.

Bild 1

Der Kegel ist in Form eines Horns aus Kupferblech oder einem anderen leicht lötbaren Material hergestellt. Das Stromkabel wird in den Kegel gelegt und sein äußeres Geflecht an den Kegel gelötet, und das gereinigte Segment des 100 mm langen Innenkerns wird an die Metallscheibe gelötet. Mittels isolierender Stützen wird die Scheibe in horizontaler Lage gehalten.

Um eine Funkverbindung mit großer Reichweite in den Bereichen von 144-146 MHz und insbesondere bei 420-425 MHz herzustellen, ist es notwendig, die Strahlung elektromagnetischer Energie in Form eines schmalen Strahls zu konzentrieren und ihn so nah wie möglich an den Horizont zu richten . Gleichzeitig ist es auch notwendig, in der Lage zu sein, Funkverbindungen mit Korrespondenten aufzubauen, die sich in verschiedenen Richtungen von der Funkstation mit einer festen Antenne befinden. Für einen solchen Fall sollte die Antenne ein Strahlungsmuster in Form einer länglichen Acht in der vertikalen Ebene und in Form eines Kreises in der horizontalen Ebene haben. Ein ähnliches Diagramm kann erhalten werden, wenn eine bikonische Antenne ausgeführt wird (Abb. 2), bei der es sich um zwei Metallkegel handelt, von denen einer mit dem mittleren Kern des Kabels und der andere mit seinem Geflecht verbunden ist. Der Nachteil einer solchen Antenne ist die Notwendigkeit einer symmetrischen Anregung.

Bild 2

Eine breitbandige Doppelkonus-Scheiben-Kegel-Antenne (Abb. 3), bei der die Scheibe die Rolle des oberen Kegels spielt, benötigt keine symmetrische Anregung. Tabelle 1 zeigt die Abmessungen von Scheibenkegelantennen, die für den Betrieb in Amateurbändern ausgelegt sind.

Tabelle 1
	Abmessungen, mm
Arbeitsbereich
Frequenzen. MHz

Bei den gewählten Antennendimensionen ist es wünschenswert, im Bereich der niedrigsten Betriebsfrequenzen zu arbeiten, da mit zunehmender Betriebsfrequenz der Winkel zwischen der Richtung maximaler Abstrahlung und dem Horizont zunimmt. Die Antenne wird über ein Kabel mit einem Wellenwiderstand von ca. 60-70 Ohm ohne Anpassgeräte gespeist. Die Scheibe ist vom Konus isoliert, der geerdet werden kann. Für den Betrieb im Bereich von 38-40 MHz bestehen Kegel und Scheibe aus Stiften mit einem Durchmesser von 3 - 5 mm (Abb. 4). Der maximale Abstand zwischen den Stiften darf 0,05 L nicht überschreiten.