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Rundstrahl-Sendeantenne mit von einer Mittenträgeranordaung ausehenden
trahlerelementen.
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Die Erfindung bezieht sich auf eine Rundstrahl Sendeantenaemit von
einer Mittenträgeranordnung ausgehenden Strahlerelementens bei der jeweils zwei,
ein Strahlerpaar bildende Strahlerelemente an zwei eine Doppelleitung bildenden
Vertikalstützen angebracht und vier derartige dirch Kurzschlußbügel zusammengehaltene
Vertikalstützen in einer quadratischen Anordnung als Träger von jeweils zu Vierergruppen
zusammengefaßten Strahlerelemezlten dienen, und bei der die Speiseleitungen im Innern
von jeweils zwei der rohrförmig ausgebildeten Vertikalstützen angeordnet und über
Durchbruchstellen zu Anschlüssen nach außen geführt sind und der Abstimmung dienende
Kurzschlußbügel oberhalb und unterhalb der mit Abstand voneinander angeordneten
Vierergruppen angebracht sind und die Einspeisung für zwei Vierergruppen jeweils
zwischen diesen vorgenommen wird.
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Aus dem deutschen Gebrauchsmuster 6 602 439 ist eine Rundstrahl-Sendeantenne
bekannt, bei der jeweils zwei ein Strahlerpaar bildende Strahlerelemente an zwei
Vertikalstützen befestigt sind, in deren Innerem Speiseleitungen verlaufen, welche
im Bereich von Anschlußstellen nach außen geführt sind. Die Vertikalstützen bilden
dabei der Anregung der Strahlerelemente dienenden Doppelleitungen. Die Strahlerelemente
selbst sind in Form von Schmetterlingsstrahlern ausgebildet und jeweils vier derartige
Strahlerelemente sind zu einer Vierergruppe zusammengefaßt, wobei zwei derartigen
Vierergruppen eine gemeinsame Einspelsungsstelle zugeordnet ist.
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Die Länge der zur Anregung der Strahlerelemente dienenden, durch die
Vertikalstützen gebildeten Doppelleitungen ist zusammen mit
der
Ausbildung der Strahlerelemente maßgebend für die jewe.ilige Betriebsfre quenz bzw.
den jeweiligen Betriebsfrequenzbereich, für welche diese Antennenanordnung verwendbar
ist. Um eine Abstimmung durchzuführen, ist bei der bekannten Anordnung die Doppelleitung
oberhalb und unterhalb einer jeden Vierergruppe durch jeweils einen Kurzschlußbügel
in ihrer elektrischen Wirkung begrenzt und durch die Einstellung dieser beiden,
einer jeden Vierergruppe zugeordneten Kurzschlußbügel ist es möglich, die jeweilige
Betriebsfrequenz bzw.- den jeweiligen Betriebsfrequenzbereich innerhalb eines größeren
Gesamt-?requenzbereichs optimal einzustellen. Die Anordnung dieser Kurzschlußbügel
wird bei der bekannten Anordnung so vorgenommen, daß die Kurzschlußbügelsymmetrisch
zu den Strahlerelementen liegen. Bei n Vierergruppen werden somit 2n Kursschlußbügel
benötigt.
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Der Aufwand für die Abstimmung auf einen bestimmten Betriebsfrequenzbereich
ist wegen der relativ großen Zahl von Kurzschlußbügeln bei der bekannten Anordnung
nicht unerheblich. Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Lösung
anzugeben, welche es gestattet, eine Antenne der eingangs genannten Art in möglichst
einfacher Weise und mit geringem Aufwand innerhalb eines breiten Prequenzbereichs
auf den jeweils gewünschten Betriebsrequenzbereich abzustimmen. Erfindungsgeraäßwird
dies dadurch erreicht, daß bei allen einzustellenden Frequenzen im Bereich der Einspeisungsstellen
zwischen den benachbarten Vierergruppen jeweils nur ein Kurzschluß vorgesehen ist,
der symmetrisch zu den angrenzenden Vierergruppen angeordnet ist und daß die auf
den den Einspeisungsstellen abgekehrten Seiten der Vierergruppen angeordneten Kurzschlußbügel
räumlich so angeordnet sind, daß durch ihre Lage die gewünschte Abstimmung erreicht
ist.
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Für jeweils zwei Vierergruppen werden somit statt bisher vier nur
noch drei Kurzschlußbügel benötigt. Darüber hinaus braucht bei dem an der Einspeisungsstelle
angeordneten Kurzschluß im eigentlichen Sinne eine Abstimmung nicht vorgenommen
zu werden.
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weil dieser stets von Haus aus fest in der mitte zwischen den beiden
Vierergruppen angeordnet wird und die Antenne de lb vor dem Abgleich in diesem Bereich
fest montiert werden kann. Dies hat auch den Vorteil, daß bereits während des Transportes
und der Erstellung der Antennenanlage durch diesen bereits fest angebrachten Kurzschlußbügel
die mechanische Festigkeit der Antennenanordnung verbessert ist. Hierfür werden
auch keine serschiebbaren Kurzschlußbügel, zoBo mit Federkontakten benötigt, sondern
dieser Kurzschluß kann -vorteilhaft fest, zB. durch Schweißen, mit den Vertikal
stützen verbunden werden Dieser Kurzschluß kann auch mehrteilig? z.B. aus mehreren
unmittelbar nebeneinanderliegenden Metallplatten oder aus einer besonders starken
Metallplatte aufgebaut sein, so daß eine. weitere Verbesserung der Steifigkeit erreicht
werden kann Die Abstimmung selbst erfolgt lediglich durch die äußeren, d.h. auf
der der Einspeisungsstelle abgekehrten Seite der Vierergruppen angeordneten Kurzschlußbügel,
wobei überraschenderweise die sich für die meisten Betriebsfrequenzen bzw. Betriebsfrequenzbereiche
ergebende unsymmetrische Lage der Vierergruppen bezüglich der Kurzschlußbügel keine
störenden Einflüsse mit sich bringt, sondern sogar zu einer Erweiterung des mit
diess Antennenanordaung zu erfassenden Gesamt-Betriebsfrequenzbereiches beiträgt.
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Die Erfindung sowie Weiterbildungen der Erfindung werden nachfolgend
anhand von Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen: Fig. 1 einen Ausschnitt aus einer
Seitenansicht einer Rundstrahlantenne für die Fernsehbereiche des vHF oder UHF-Bandes
und Fig. 2 in vergrößerter Darstellung die Antennenanordnungnach Fig. 1 im Querschnitt
längs der Schnittlinie AA.
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Die Rundetrahl-Sendeantenne nach den Figuren 1 und 2 besteht aus vier
rohrförmigen Vertikalstützen 1 bis 4, wobei im Innern der Vertikalstützen 1 und
2 Innenleiter 5 und 6 koaxialer Speiseleitungen
verlaufen, deren
Außenleiter durch die Innenwandung dieser rohrförmigen Vertikalstützen gebildet
sind. Für die Speiseleitungen sind Anschlußstellen 7 und 8 vorgesehen, an welche
der Anschluß koaxialer Speisekabel erfolgt, wie schematisch für den Anschluß 8 durch
das Speisekabel 9 dargestellt. In vielen Fällerf kann es zweckmäßig sein, in unmittelbarer
Nähe der Anschlußstellen 7 und 8 bei den horizontal verlaufenden Teilen der Speisekabel
Sperrtötte vorzusehen, was z.B. durch die Sperrtöpfe 1Oa und lOb angedeutet ist.
Damit ist eine Anregung dieser Teile durch die horizontal polarisierte Strahlung
weitgehend vermieden. An der Außenseite der Vertikalstützen sind Strahlerelemente
11 bis 14 vorgesehen, welche paarweise in einer vertikalen Ebene liegen und flächenhaft
etwa in der Art von Schmetterlingsstrahlern ausgestaltet sind. Bei größeren Wellenlängen
können vorteilhaft (ulstelle von flächenhaften Strahlerelementen auch Gitterkonstruktionen
mit gegenüber der Wellenlänge sehr kleinen Schlitzbreiten verwendet werden. Zur
Anregung der Strahlerelemente sind die im Innern der Vertikalstützen 1 und 2 geführten
Innenleiter 5 und 6 an Durchtrittsstellen 15 und 16 im Bereich der Mitte der Strahlerelemente
1 bis 14 aus den jeweiligen Vertikalstützen herausgeführt und an die gegenüberliegende
Vertikalstütze galvanisch angeschlossen. Da die Innenleiter 5 und 6 sich im Bereich
der Mastachse kreuzen würden, ist dort, was aus der Zeichnung nicht ersichtlich
ist, der eine Innenleiter brückenartig angehoben, während der andere Innenleiter
abgesenkt ist, so daß eine galvanische Trennung in diesem Bereich gewährleistet
ist. Die Entkopplung der in diesem Bereich frei geführten Innenleiter ist noch ausreichend
hoch, weil die Kreuzung der Innenleiter im Bereich der Kreuzungsstellen rechtwinklich
erfolgt.
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Durch diese Art der Speisung ergibt sich eine Anregung der Vertikalstützen
in der Art einer Doppelleitung, wobei jeweils gegenüberliegende Vertikalstützen
ein derartiges angeregtes Leitungssystem bilden und dabei die Strahlerelemente anregen.
Am oberen und unteren Ende einer jeden aus vier Strahlerelementen gebildeten
Vierergruppe
muß ein Kurzschlußbügel vorgesehen sein, einmal um eine definierte Anregung für
jede Vierergruppe herbeizuführen und zum anderen um eine Abstimmung auf eine bestimmte
Betriebsfrequenz bzw. einen bestimmten Betriebsfrequenzbereich zu gewährleisten.
Bei zwei einer gemeinsamen Einspeisestelle 7,8 zugeord- 1 neten Vierergruppen sind
insgesamt drei Kurzschlußbügel vorgesehen, die mit 17,18 und 19 bezeichnet sind,
wobei der Kurzschlußbügel 19 in Fig. 2 in Draufsicht dargestellt ist. Alle Kurzschlußbügel
sind zweckmäßig etwa gleich ausgebildet. Die Kurzschlußbügel 17 bis 19 sind vorteilhaft
flächenhaft gestaltet und füllen praktisch den gesamten, von den Vertikalstützen
1 bis 4 umschlossenen Raum aus. Der Kurzschlußbügel 19 ist von Haus aus, d.h. bereits
bei der Erstellung der Antennenanordnung, fest angebracht und zwar in der Mitte
zwischen der oberen und der unteren Vierergruppe, also im Bereich der Einspeisungsstellen
7,8. Da mit diesem Kurzschlußbügel somit eine Abstimmung nicht möglich ist, wird
diese allein mit den äußeren Kurzschlußbügeln 17 und 18 vorgenonmen, welche zunächst
längs verschiebbar sind und erst nach erfolgter genauer Abstimmung mechanisch festgelegt
werden, zB. durch Schweißen oder durch Arretieren mittels Klemmschrauben. Für den
Abstimmvorgang sind somit nur zwei statt bisher vier Kurzschlußbügel zu verschieben
bzw. entsprechend einzustellen.
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Die Kurzschlußbügel liegen zweckmäßig für den erfaßbaren Gesamtfrequenzbereich,
d.h. für alle Abstimmstellungen, unsymmetrisch zur Mitte der zugehörigen Vierergruppe.
In den meisten Fällen ist es vorteilhaft, wenn der an der Einspeisungsstelle abgekehrten
Seite der Vierergruppe jeweils angeordnete Kurzschlußbügel näher an den Strahlerelementen
liegt als der im Bereich der Einspeisungsstellen angeordnete Kurzschlußbügel.
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Oberhalb und/oder unterhalb der beiden dargestellten Vierergruppen
können die Vertikalstützen 1 bis 4 verlängert sein und weitere Strahlerelemente
in Form von ebenfalls paarweise zusammengefaßten Vierergruppen tragen. Diese weiteren
Antennen liegen spiegelbildlich
zu den Sinken S1 und S2, d.h. sie
können als durch Urnklappen der dargestellten Antennen um S1 und S2 entstanden gedacht
werden. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel ist in Pig. 1 oben und unten jeweils
noch ein Teil von Strahlerelementen weiterer Vierergruppen dargestellt, welche mit
lla, 12a, 14a bzw. leib, 12b und 14b bezeichnet sind. Diesen Vierergruppen sind
Kurzschlußbügel in der im Zusammenhang mit dem mittleren Paar von Vierergruppen
beschriebenen Weise zugeordnet, welche mit 17b bzw. 18a bezeichnet sind.
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Die dargestellte Antennenanordnung ergibt eine Unrundheit des Strahlungsdiagrammes
von = 2 db bei einem Reflexionsfaktor 2%'. Die Belastbarkeit einer Vierergruppe
liegt bei etwa 2 kli/.
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Es ist vorteilhaft, wenn Stralilerelemente verwendet werden, deren
Ausdehnung in Richtung der Mastachse stark verkürzt sind.
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Die Breitbandigkeit der Antennenanordnung und damit der gesamte erfaßbare
Abstimmbereich kann in vorteilhafter Weise dadurch verbessert werden, daß das Verhältnis
von Schlitzlänge L (= Abstand zwischen zwei zusammengehörigen Kurzschlußbügeln)
zur länge tles Strahlerelementes 1 etwa zwischen 1,2 und 1,4 beträgt.
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Weiterhin ist es vorteilhaft, wenn das Verhältnis von Länge 1 eines
Strahlerelements zu der Breite b eines Strahlerpaares, d.h.
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demAbstand zwischen seinen äußeren Enden zwischen etwa 0,9 und 1,2
gewählt wird.
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Mehrere Paare von Vierergruppen können zweckmäßig zu Baueinheiten
zusammengefaßt werden. Auch kann es günstig sein, jeweils ein oder mehrere Paare
von Vierergrltppen in einem Isolierstoffhohlzylinder anzuordnen.
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9 Patentansprüche 2 Figuren