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Antennenanordnung mit einer aus Isolierstoff bestehenden Schutzabdeckung
Die Erfindung betrifft eine Antennenanordnung mit einer aus Isolierstoff bestehenden Schutzabdek- kung, die aus einem oder mehreren übereinander angeordneten Kreiszylindern besteht, wobei zwischen den Deckschichten der einzelnen Kreiszylinder isolierende homogene Werkstoffe angeordnet sind. Die Antennenanordnung dient für den UKW-, Rundfunk- und Fernsehbereich.
Es sind Antennenanordnungen mit übereinander angeordneten Dipolstrahlern für horizontale Polari- sation bekannt, in welchen die ganze Dipolwand durch eine gemeinsame Hülle gegen Witterungsein- flüsse geschützt ist. Weiter sind Antennenanordnungen bekannt, deren umhüllende Isolierrohr aus einem Kunststoffverbundkörper hoher mechanischer Festigkeit, etwa mit eingelagerten Glasfasern, hergestellt ist und dann als tragendes Konstruktionselement dient, welches einen Rohrmast bildet, in dessen Innenraum in verschiedenen Höhen übereinander Dipolstrahler angebracht sind.
Die Schutzhülle kann aber auch doppelwandig ausgebildet sein und beispielsweise aus zwei koaxial zueinander angeordneten Isolierstoffröhren mit derartig bemessenem Innendurchmesser des äusseren Rohres und Aussendurchmesser des inneren Rohres bestehen, dass zwischen beiden Röhren ein ringförmiger Luftraum gebildet wird. Dabei kann das innere Isolierrohr als mechanischer Träger der elektrischen Antennenteile, beispielsweise der Strahlerelemente und der Zuleitung, dienen, und es kann ohne Rücksicht auf die Wasserdichtheit mit Bohrungen für Haltebolzen versehen werden, während das äussere Rohr die erforderliche Abdichtung nach aussen bewirkt.
Neben den hier beschriebenen Antennenanordnungen sind Sendeantennen bekannt, wonach der bisher die Dipolfelder tragende Mast durch einen diesen umgebenden Rohrmast aus Isolierstoff ersetzt wird, welcher nicht nur die Antennenelemente trägt, sondern diese auch vor Witterung, insbesondere Vereisung, schützt. Dies wird dadurch erreicht, dass als Träger der Dipolfelder ein diese als Witterungsschutz umschliessender Isolierstoffhohlkörper in Form eines Rohrmastes vorgesehen ist, an dessen Mantelwandung die Dipolfelder von innen befestigt sind. Der Innenraum des Isolierstoffhohlkörpers, der die Dipolfelder aufnimmt, wird deshalb allseitig witterungsdicht abgeschlossen. Ausserdem gestattet es diese Anordnung, mehrere mit Dipolfelder bestückte Baueinheiten von Isolierstoffhohlkörpern stockwerkartig zusammenzusetzen.
Die Verbindung zwischen den stockwerkartig zusammengesetzten Teilen wird dadurch erreicht, dass die Wände der einzelnen Isolierstoffhohlkörper an den Verbindungsstellen wulstförmig verdickt und nach innen oder aussen abgewinkelt sind. Die Herstellung der wulstförmigen Verdickungen erfolgt durch Einlegen einzelner sich nur über den verdickten Bereich erstreckender Schichten zwischen die den eigentlichen Isolierstoffhohlkörper bildenden durchgehenden Schichten. Weiter ist bekannt, dass im Inneren des Isolierstoffhohlkörpers an jedem Ende ein metallischer Ring angeordnet ist, an dem der wulstförmig verdickte Bereich des Isolierstoffhohlkörpers anliegt. Der Ring wird dabei In weichplstitchem Zustand des Isolierstoffhohlkörpers eingelegt und dieser schrumpft beim Aushärten formschlüssig auf den Ring auf.
Neben den bisher beschriebenen Isolierstoffhohlkörpern für Antennenanordnungen sind aus Dipolfel-
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dem bestehende Sendeantennen bekannt, bei denen der Isolierstoffhohlkörper mittels längs der Mantel- wandungparallel zur Mastachse durchlaufender und in den Isolierstoff eingebetteter Verstärkungseinla- gen in Form von Hohlstreben, Rohren, Schienen unter anderem versteift ist, die einen Bestandteil des Isolierstoffhohlkörpers bilden und so angeordnet sind, dass sie die Ausstrahlung der Dipolfelder wenig be- einflussen. Die Verstärkungseinlagen bestehen dabei aus vorgefertigten Glasfaserkunststoffstäben mit hohem Elastizitätsmodul, von denen jeder aus einem oder mehreren Glasfaseranteilen in Form von
Strängen besteht, deren Einzelfäden im wesentlichen in Längsrichtung der Stabachse verlaufen.
Isolierstoffhüllen für Antennenanordnungen der hier beschriebenen Art haben einen Nachteil ge- meinsam. Bei grösser werdendem Durchmesser der zur Verkleidung der Sendeantennen erforderlichen
Isolierstoffhülle sind glasfaserverstärkte Plaste, im folgenden GFP genannt, allein weitgehend unwirt- schaftlich. Hiezu kommt noch die Tatsache, dass das Einsatzgewicht solcher Isolierstoffhüllen mit wachsendem Durchmesser sehr hoch wird und kaum noch vertreten werden kann, und die elektrischen
Eigenschaften sich verschlechtern. insbesondere Reflexionsverluste unvertretbar gross werden.
Die Not- wendigkeit wulstförmiger Verdickungen, die nach aussen oder innen abgewinkelt sind, vor allem bei
Isolierstoffhüllen, die stockwerkartig zusammengesetzt werden, ergeben auch ganz erhebliche techno- logische Schwierigkeiten, die durch das Einlegen einzelner sich nur über den verdickten Bereich erstrek- kender Schichten zwischen dem eigentlichen Isolierstoffhohlkörper bedingt sind.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine aus Isolierstoff bestehende Schutzabdeckung für An- tennenkörper anzuwenden, die über Bauhöhen > 2 m und über einen Durchmesser > 1, 5 m verfügt, de- ren die elektrischen Eigenschaften beeinflussende Kennwerte, wie Dielektrizitätskonstante E und
Verlustfaktor tan 6 relativ gering sind, so dass die Strahlungscharakteristik weitestgehend erhalten bleibt.
Dies wird erfindungsgemäss dadurch erreicht, dass die Kreiszylinder je aus mehreren Sektoren mit zwischen den Deckschichten aus glasfaserverstärkten Plasten geringer Dicke angeordneter, an sich bekannter, regelmässiger Einlage, wie Stützkern, in Wabenbauweise bestehen und in den Randzonen über Randleisten aus einem Schichtpressstoff oder einem andern elektrisch nicht leitenden Material hoher Festigkeit verfügen und in Richtung des Antennenmastes koaxial in gleichmässigen Abständen zwischen denAntennenfeldernPodeste angeordnet sind, die eine freie Verformung der Kreiszylinder in Längsrichtung, koaxial zum Antennenträger, aber senkrecht zur Podestebene gestatten.
Die zwischen den Röhren angeordneten Podeste gewährleisten eine gute Überleitung der statischen Kräfte zwischen dem Antennenkörper, wie Windlasten, und die ihn umschliessende Schutzabdeckung. Die Podeste bestehen aus je zwei oder mehreren Podestsektoren, welche durch Stahllaschen, zwischen denen die Podestsektoren zu liegen kommen, gebildet und durch Bolzen, beispielsweise Stahlgewindebolzen, kraftschlüssig verbunden sind, wobei die so untereinander verbundenen Podestsektoren auf im Bereich des Antennenmastes am Umfang angeordneten Winkelprofilen aufgelagert und daselbst befestigt sind. Zweckmässig verfügen die Podeste über Durchstiegsöffnungen, durch die die Wartung der unter der Schutzabdeckung befindlichen Antennenkörper bei stockwerkartiger Anordnung der Schutzabdeckung gewährleistet ist.
Durch die erfindungsgemässe Lösung ist es ohne weiteres möglich, diese Kreiszylinder, bestehend aus vier Viertelschalen und den aus zwei Podesthälften zusammengesetzten Podesten, stockwerkartig anzuordnen und so Antennenträger mit den entsprechenden Antennenkörpern, z. B. im UKW-BandII-Bereich und dem Fernseh-Band-III-Bereich grösserer Länge, mit einer solchen Schutzabdeckung zu versehen. Dabei kommt den Podesten die besondere Aufgabe zu, die Verbindung zwischen dem Antennenträger und den Kreiszylindern zu gewährleisten. Die Podeste, ebenfalls mit einer regelmässigen Stützung, z. B.
Stützkern in Wabenbauweise, haben dabei die Aufgabe, als kraftübertragendes Element von der Verkleidung auf den Antennenträger und als begehbares Deckenelement für eine Flächenbelastung von etwa 200 kp/m2 zu wirken, wobei die Deckschichten des Podestes aus glasfaserverstärkter Plastesich zur Verkleidung, also nach aussen hin, kontinuierlich verjüngen. Damit wurde der statischen Forderung Rechnung getragen, die Podeste in Richtung des Antennenmastes senkrecht zu ihrer Ebene biegeweich auszuführen, sowie jeden Kreiszylinder für sich gelenkig an die Podeste anzuschliessen.
Die Podeste sind so angeordnet, dass der Aussendurchmesser der Schutzabdeckung mit dem Podest bündig abschliesst und so ein einwandfreier stufenloser Übergang zwischen den stockwerkartig zusammengesetzten einzelnen Kreiszylindern gewährleistet ist, wobei gleichzeitig die elastische, kraftschlüssige Verbindung zwischen Podest und Kreiszylinder durch Stahlgewindebolzen hergestellt wird. Die Einführung der Stiftschrauben erfolgt über an der inneren Deckschicht der Kreiszylinderschalen angeordnete Handlöcher. Die Laminatdicken beider nicht leitender GFK-Deckschichten, zwischen denen sich ein Stützkern befindet, sind gering. Versuche haben gezeigt, dass Schutzabdeckungen der hier genannten
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Abmessungen sich ausgezeichnet bewähren, die entsprechenden, geforderten Bedingungen erfüllen.
Weiter wurde festgestellt, dass bei glasfaserverstärkten Plastlaminaten, die die elektrischen Eigen- schaften beeinflussenden Kennwerte, die Dielektrizitätskonstante e und der Verlustfaktor tan 6 sehr gering sind. Neben den äusserst günstigen elektrischen Eigenschaften des Kreiszylinders aus Plasten hat sich gezeigt, dass solche auch über ausgezeichnete mechanische Eigenschaften verfügen. Die Art der
Auslegung der Kreiszylinder ermöglicht es, die in ihm auftretenden Biegebeanspruchungen niedrig zu halten. Die Wartung des innerhalb der Schutzabdeckung befindlichen Antennenkörpers wird dadurch ge- währleistet, dass die Podeste über Durchstiegsöffnungen verfügen, durch die von Stockwerk zu Stockwerk die Wartung ohne Schwierigkeiten erfolgen kann.
Die Zeichnungen erläutern den Gegenstand der Erfindung. Sie zeigen in : Fig. l ein Anwendungs- beispiel einer Schutzabdeckung für eine Antenne grösserer Höhe mit einem UKW-Band-II-Bereich und einem Fernseh-Band-II-Bereich, Fig. 2 eine Röhre der Schutzabdeckung mit Trägerpodest, Fig. 3 einen
Schnitt durch Fig. 2, Fig. 4 den Anschluss des Trägerpodestes mit der Schutzröhre mit quer zur Längs- richtung des Trägerpodestes angeordneten Stahlgewindebolzen, Fig. 5 den Anschluss des Trägerpodestes an den Antennenträger.
Mit 1 ist die aus Isolierstoff bestehende Schutzabdeckung bezeichnet, die aus ein oder mehreren
Kreiszylindern 2 mit mehreren Sektoren 3 besteht. Zwischen den Deckschichten 4 befinden sich aus glasfaserverstärktem Kunststoff regelmässig angeordnete zellenartige Einlagen 5. Diese Einlagen 5 können beispielsweise als Stützkern in Wabenbauweise und in den Randzonen 6 über Randleisten aus einem Schichtpressstoff hoher Festigkeit oder aus einem andern elektrisch nicht leitenden
Material hoher Festigkeit gefertigt sein. In Richtung des Antennenmastes 8 sind koaxial in gleich- mässigen Abständen zwischen den Antennenfeldern 9 ebenfalls, z. B. in Wabenbauweise ausgeführte
Podeste 10 mit Durchstiegsöffnung 11 angeordnet. Deren Deckschichten bestehen aus glasfaserverstärktem Kunststoff und verfügen über eine zellenartige Einlage 5, z. B.
Stützkern in Wabenbauweise, sowie über in den Randzonen ebenfalls angeordneten Randleisten aus Schichtpressstoff hoher Festigkeit, oder über ein anderes elektrisch nicht leitendes Material hoher Festigkeit. Die zu beiden Seiten angeordnete Deckschicht verjüngt sich zur Schutzabdeckung hin, von der Einspannstelle 13 des Antennenmastes 8 aus gesehen, kontinuierlich. Die Podeste 10 bestehen aus Podestsektoren 14, welche durch Stahllaschen 15, zwischen denen die Podestsektoren zu liegen kommen, gebildet und mit Stahlgewindebolzen 16 verbunden sind. Die so untereinander verbundenen Podestsektoren werden auf im Bereich des Antennenmastes für diese Zwecke angeordnete, am Umfang des Antennenmastes verlaufende Winkelprofile 17 aufgelagert und daselbst durch Stahlgewindebolzen mit dem Antennen- mast verbunden.
Die Podeste sind weiter so angeordnet, dass der Aussendurchmesser der Schutzabdeckung 1 mit dem Aussendurchmesser der Podeste bündig abschliesst und so ein stufenloser Übergang zwischen z. B. stockwerkartig zusammengesetzten einzelnen Röhren gewährleistet ist, wobei gleichzeitig die elastische Verbindung zwischen Podest und Kreiszylinder durch Stahlgewindebolzen hergestellt wird.
Die Einführung der Stahlgewindebolzen erfolgt an der inneren Deckschicht der Kreiszylinder durch dort angeordnete Handlöcher 18. Ähnlich erfolgt die Verbindung der Sektoren 3.
Die Wartung der innerhalb der Schutzabdeckung befindlichen Antennenkörper 19 wird dadurch gewährleistet, dass die Podeste über Durchstiegsöffnungen 11 verfügen, durch die von Stockwerk zu Stockwerk eine Wartung ohne Schwierigkeiten erfolgen kann.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Antennenanordnung mit einer aus Isolierstoff bestehenden Schutzabdeckung, die aus einem oder mehreren übereinander angeordneten Kreiszylindern besteht, wobei zwischen den Deckschichten der einzelnen Kreiszylinder isolierende homogene Werkstoffe angeordnet sind, dadurch gekenn- zeichnet, dass die Kreiszylinder (2) je aus mehreren Sektoren mit zwischen den Deckschichten (4) aus glasfaserverstärkten Plasten geringer Dicke angeordneter, an sich bekannter, regelmässiger Einlage (5), wie Stützkern in Wabenbauweise bestehen, und in den Randzonen (6) über Randleisten aus einem Schichtpressstoff oder einem andern elektrisch nicht leitenden Material hoher Festigkeit, verfügen und in Richtung des Antennenmastes (8) koaxial in gleichmässigen Abständen zwischen den Antennenfeldern (9) Podeste (10)
angeordnet sind, die eine freie Verformung der Kreiszylinder (2) in Längsrichtung, koaxial zum Antennenträger, aber senkrecht zur Podestebene gestatten.
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