Impedanzuntersuchungen an breitbandigen abgeschirmten Spiralenschlitzantennen im dm/cm-Wellenbereich

Antennen mit Spiralenstruktur haben in den letzten Jahren eine zunehmende Bedeutung für die Nachrichtentechnik erlangt, weil sie ihre Strahlungseigen- schaften in bestimmten Frequenzbereichen nur geringfügig ändern, wenn die Frequenz variiert wird. Für die praktische Signalübertragung durch die Antenne soll der durch geringe Impedanz-und Anpassungsschwankung ausgezeichnete Frequenzbereich möglichst breit sein. Unter den in dieser Hinsicht breitbandigen Spiralenantennen nehmen Schlitz- antennen einen wichtigen Platz ein. Beispielsweise ergaben experimentelle Unter- suchungen von DYSON [5] an ebenen logarithmischen Spiralenschlitzen ein praktisch frequenzunabhängiges Verhalten der Impedanz über große zusammen- hängende Frequenzbereiche. Diese Ergebnisse wurden jedoch nur unter einer wichtigen räumlichen Voraussetzung erzielt: Die Abstrahlung erfolgt nach beiden Seiten der Antennenebene in einen unbegrenzten Raum. Unter denselben räumlichen Bedingungen gelang RuMSEY, CHEO und WELCH [3] (A solution to the frequency-independent antenna problem) die Lösung der Maxwellsehen Gleichungen für die ebene und nicht abgeschirmte logarithmische Spiralen- schlitzantenne, allerdings für einen vereinfachten Spezialfall: daß die Antenne aus sehr vielen logarithmischen Spiralenschlitzen besteht, die so bemessen sind, daß die Anordnung komplementär ist. Für den ebenen, einfachen Spiralen- doppelschlitz hatte sich die Rechnung als undurchführbar erwiesen, selbst unter der Annahme eines unbegrenzt langen Schlitzes. 9 2. Problemstellung In den bisher vorliegenden experimentellen und theoretischen Arbeiten über logarithmische Spiralenschlitzantennen wurden breite Frequenzbänder mit ge- ringer Impedanzänderung unter der speziellen Voraussetzung eines unbegrenzten Raumes zu beiden Seiten der Antennenebene erzielt. Für die praktische Anwendung in der Nachrichtentechnik, etwa zur Signal- übertragung an einen Flugkörper, in dessen Wand die Schlitzantenne eingebaut ist, sind diese räumlichen Bedingungen nicht mehr gegeben.