182376. lajstromszámú szabadalom • Ground-Plane antenna
3 182376 4 a 4 betáplálási pont az 1 sugárzórúd alsó (meleg) végével, 17 tápkábel középső erével és egy 16 nyitott tápvonalcsonk középső erével van összekötve. A másik 5 betáplálási pont a 2 földelősíkkal, a 17 tápkábel árnyékolásával, a 16 nyitott tápvonalcsonk felső végénél annak árnyékolásával és egy olyan 7 földelőrúd alsó végével van összekötve, amely központosán az 1 sugárzórúd belsejében húzódik és felső vége 6 rövidzár dugó révén az 1 sugárzórúd belső falával kapcsolódik. A 7 földelőrúd a 6 rövidzár dugóval és az 1 sugárzórúd hengeres belső falával egy lefelé nyitott, negyedhullámnál rövidebb rövidrezárt tápvonalcsonkot alkot, és a 16 nyitott tápvonalcsonk ennek képzeletbeli meghosszabbításában helyezkedik el. A 16 nyitott tápvonalcsonk villamos hossza kisebb a negyedhullámhossznál és célszerűen koaxiális kábelszakaszból készíthető. Az 1 sugárzórúd belsejében lévő felső végén rövidrezárt tápvonalcsonk és a hozzá csatlakozó alul szakadással lezárt 16 nyitott tápvonalcsonk egyetlen, felül rövidrezárt, alul nyitott tápvonal-szakasznak is tekinthető, amelynek a 2 földelősík magasságában megcsapolása van, és a megcsapolásnál a tápvonalszakasz párhuzamosan kapcsolódik az antenna 4 és 5 betáplálási pontjaival. Ennek a megcsapolásos tápvonalszakasznak a jelenléte lényeges mértékben befolyásolja a ground-plane antenna tulajdonságait. A megcsapolási pontoknál a tápvonalcsonk gyakorlatilag tiszta szuszceptanciát képvisel, amely hozzáadódik az antenna talpponti admittanciájának képzetes részéhez. A bevitt szuszceptancia frekvencia szerinti változási sebessége a megcsapolás helyétől, nagysága pedig a tápvonalszakasz hosszától és a szerelésből adódó talpponti kapacitástól függ. A tápvonalszakasz együttes hossza a negyedhullám közelében van, a megcsapolás helye pedig a 6 rövidzár dugó helyzetének, illetve a 16 nyitott tápvonalcsonk hosszának együttes változtatásával állítható (az együttes hosszúság változatlanul hagyása mellett). Azt tapasztaltuk, hogy megfelelő magasságban megválasztott megcsapolás mellett a bevitt szuszceptancia viszonylag széles frekvenciasávon belül képes kompenzálni a ground-plane antenna talpponti szuszceptanciájának változásait és ezzel az antenna állóhullámaránya széles sávon belül kedvező értékű lesz. Az antenna sávszélessége az üzemi sávban megnövekszik, a párhuzamos távvonalszakasz azonban a sávon kívül olyan nagy szuszceptanciát visz be, amely az antennát a sávon kívül gyakorlatilag rövidrezárja. Ez a hatás nagyon kedvező, mert az antennához csatlakoztatott vevőkészülék bemenetét megvédi az esetleges nagyszintű sávonkívüli jelektől, illetve az antennát tápláló adó esetleges parazita jeleit nem engedi kisugározni. A két részből álló tápvonalszakasz következtében az 1 sugárzórúd galvanikusan a földpotenciálra kerül, amely megakadályozza az antenna esetleges statikus feltöltődését. A 7 földelőrúd a hajlított antennáktól eltérően azonban ámyékoltan helyezkedik el az 1 sugárzórúd belsejében, és az esetleges villámcsapáskor kialakuló áram dinamikus hatása az antennaszerkezet felépítését nem károsíthatja. A 3. ábrán egy 33—38 MHz között működő találmány szerinti antenna állóhullámarány diagramját láthatjuk, amelyből kitűnik, hogy az antenna állóhullámaránya mintegy 5 MHz-es sávon belül (14% relatív sávszélesség) 1,5-nél kisebb értékű. Ez a sávszélesség mintegy ötszörös a szokásos ground-plane antennákhoz viszonyítva. A találmány szerinti ground-plane antenna a sávszélesség növekedésen, a földelt sugárzón és a kedvező sávonkívüli viselkedésen kívül több előnyös tulajdonsággal rendelkezik. Ezeket egy konkrét kiviteli példa kapcsán a 2. ábra alapján ismertetjük. A 2. ábrán vázolt kiviteli alaknál a szerkezetet fémből készült 11 antennafej tartja, amelyben ferde tengelyű menetes furatok vannak a 3 ellensúlyrudak fogadására, és amely alulról nyitott, vállal ellátott központos furattal rendelkezik. A vállhoz van ütköztetve és csavarozva egy fémből készült 14 szerelőtárcsa, amely fémesen kapcsolódik a 7 földelőrúd alsó végével. Az 1 sugárzórúd alsó végét vállal ellátott 13 szigetelő betét szigeteli el a 14 szerelőtárcsától. A 11 antennafej központos furatának felső szakaszában 10 szigetelő persely helyezkedik el, amelynek felső vége mintegy 2 mm-rel túlnyúlik a 11 antennafej gyűrüalakú felső homlokfelületén. Az 1 sugárzórúd a 10 szigetelő persely belső furatán vezet keresztül és támasztását is a 10 szigetelő persely biztosítja. Láthatjuk, hogy a 10 szigetelő persely csak nyomásra van igénybevéve, ha az 1 sugárzórúdra a szétterhelésböl adódóan hajlító nyomaték hat. Az ilyen terhelést a szigetelőanyagok könnyen felveszik. A nyomásra igénybevett szigetelő lényeges szerkezeti egyszerűsítést jelent a szokásosan használt hajlításra igénybevett szigetelőkhöz képest. Bár a 2. ábrán vázolt kiviteli alaknál a 10 szigetelő persely nagyobb talpponti kapacitást visz be, mint egy hajlításra igénybevett szigetelő, a találmány szerinti kompenzáló szuszceptancia értékébe az a kapacitás betudható és jelenléte zavart nem okoz. A 14 szerelőtárcsához csatlakozik a 16 nyitott tápvonalcsonk felső vége és a 17 tápkábel felső vége is. Ezen kábelek árnyékolása a 15/a és 15/b kábelszorítókon keresztül kapcsolódik a 14 szerelőtárcsákkal, középső kivezetésük pedig egy 12 bilincshez csatlakozik, amely az 1 sugárzórúd alját veszi körül. A 17 tápkábel alsó végére 18 koaxiális csatlakozó van szerelve, amelyhez a levezető kábel csatlakoztatható. A 16 nyitott tápvonalcsonk alsó végét gumiból készült 19 sapka zárja le és védi a külső behatásoktól. Az 1 sugárzórúdra a 10 szigetelő persely felső végének támaszkodó 9 szikraköz körgyűrű van szerelve, amely a 11 antennafej felső gyűrűalakú felületével szemközti helyzetben van. A keletkező szikraköz gondoskodik villámcsapás esetén a villám levezetéséről. A választott konstrukció mellett villámcsapáskor a 17 kábel tökéletesen védett az esetleges káros hatásokkal szemben. Az 1 sugárzórúd alját 8 vízzáró sapka veszi körül, amely nem engedi, hogy nedvesség hatoljon be a 14 szerelőtárcsa felett kialakuló térbe. Ezt a teret egyébként célszerű műgyantával kiönteni. Az 1 sugárzórudat felül 21 sapka fedi. Szerelés szempontjából a 2. ábrán vázolt konstrukció előnyös, mert a 14 szerelőtárcsa a kábelekkel és az 1 sugárzórúddal előszerelvényként elkészíthető. A 11 antennafej az árbocrúd végére húzható, rögzítését kétoldalt egy-egy 20 csavar biztosítja. A tápkábel és a 16 nyitott tápvonalcsonk az árboccső belsejébe nyúlhat. A találmány szerinti ground-plane antenna a kedvező üzemi paramétereken kívül könnyen szerelhető, villámvédett, üzembiztos szerkezettel rendelkezik, amelynél a törés, sérülés vagy jegesedés veszélye lényegesen kisebb a szokásos ground-plane antennákhoz viszonyítva. Mivel a megnövelt sávszélességet a két részből álló párhuzamos tápvonalszakasz hatása eredményezi, a sávszélesség növelése céljából nincs szükség az 1 sugárzórúd átmérőjének megnövelésére, így a nagy sávszélességhez viszonyítva a szerkezet meglepően karcsú, és a karcsúságból adódik a kisebb szélterhelés és a kisebb mérvű jegesedés is. 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 4
