DE102004030512B3 - Modulare Antennenanlage - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Montagesystem für Antennenanlagen, das zum modularen Aufbau von Antennenanlagen mit Verkleidungselementen vorgesehen ist. DOLLAR A Aufgabe der Erfindung ist es, eine modulare Antennenanlage zu entwickeln, welche unter Beachtung eines maximal erlaubten Auslenkungswinkels hinsichtlich Statik und Gewicht optimiert ausgelegt und servicefreundlich ist. Die Funk- und Antennenanlagen sowie die dazugehörige Systemtechnik sind so aufzubauen, dass sie eine kompakte, modulare und statisch optimierte Einheit ergeben. DOLLAR A Erfindungsgemäß besteht die modulare Antennenanlage aus einem als Antennentragmodul dienenden Mastkörper, an dem die Antennen befestigt sind. Um das Antennentragmodul ist ein Verkleidungsmodul so angebracht, dass das Verkleidungsmodul das Antennentragmodul windschützend teilweise oder vollständig umhüllt. Das Antennentragmodul und das Verkleidungsmodul sind dabei jeweils auf voneinander statisch getrennten Grundlagen befestigt. Das Verkleidungsmodul kann drehbar gelagert, höhenverstellbar, oberflächenbeschichtet oder mit einer Flexzone versehen sein.

Description

• Die Erfindung betrifft ein Montagesystem für Antennenanlagen, das zum modularen Aufbau von Antennenanlagen mit Verkleidungselementen vorgesehen ist.
• Aus EP 0 791 976 B1 , EP 1 024 550 A1 und EP 1 089 376 A1 sind Antennenmasten bzw. Antennenmastanlagen zur statischen Optimierung und optischen Anpassung an die Landschafts- und Städtearchitektur bekannt.
• Beim Aufbau von Antennenanlagen mit Verkleidung sind Einzelanfertigungen bekannt, welche ebenfalls nicht über die Möglichkeit zur statischen Optimierung bezüglich der Windangriffsfläche und Windangriffskraft verfügen.
• DE 202 18 101 U1 beschreibt einen Antennenträger zur Aufnahme von Sektorantennen des Mobilfunks, der zumindest im Antennenbereich dielektrische Verkleidungen besitzt.
• In DE 201 13 645 U1 ist ein Montagesystem zur Errichtung von Antennenanlagen mit Antennenhüllen beschrieben. Auch hier befinden sich am Mastkörper befestigte Verkleidungs- und Gestaltungselemente.
• Ein in EP 1 198 024 A1 beschriebener Antennenmast ist hohl ausgebildet. In seinem Inneren sind die Antennen an Tragteilen befestigt und entlang von Führungen verfahrbar.
• In WO 01/44585 A1 ist eine Antennenanlage beschrieben, bei der der Antennenmast auf einer Umhausung für benötigtes Zubehör steht. Zur Verteilung der Windlast ist diese Umhausung auf mehreren Fundamenten befestigt.
• In US 5,363,115 A ist eine Mikrowellenantenne beschrieben, bei der äußere Einflüsse auf die Antenne reduziert werden.
• Die im Stand der Technik vorhandenen Montageelemente für Antennenanlagen werden jeweils individuell passfähig zur entsprechenden Mastbestückung zusammengestellt und gefertigt oder sie sind durch ihr hohes Transport-, Aufstellsowie Betriebsgewicht nicht servicefreundlich. Außerdem müssen sie über eine hohe Eigensteifigkeit zur Einhaltung des maximal erlaubten Auslenkungswinkels für Antennen entsprechend den vorgegebenen Betriebsbedingungen und Richtcharakteristiken verfügen. Sie sind anfällig gegen Windlasten und bieten eine geringe Variabilität beim Einsatz differenter Antennenarten.
• Werden Antennen oder Systemtechnik der bestehenden Anlage hinzugefügt, so sind umfangreiche Änderungen an Montageelementen für Antennen und Verkleidungselementen vorzunehmen. Dazu ist die gesamte Antennenanlage mit Verkleidungselementen abzubauen und umzurüsten.
• Aufgabe der Erfindung ist es, eine modulare Antennenanlage zu entwickeln, welche unter Beachtung eines maximal erlaubten Auslenkungswinkels hinsichtlich Statik und Gewicht optimiert ausgelegt und servicefreundlich ist. Die Funk- und Antennenanlagen, sowie die dazugehörige Systemtechnik sind so aufzubauen, dass sie eine kompakte, modulare und statisch optimierte Einheit ergeben.
• Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch die Merkmale des Anspruches 1 gelöst. Ausgestaltende Merkmale sind in den Unteransprüchen 2 bis 13 beschrieben.
• Erfindungsgemäß besteht die modulare Antennenanlage aus einem als Antennentragmodul dienenden Mastkörper, an dem die Antennen befestigt sind. Um das Antennentragmodul ist ein Verkleidungsmodul so angebracht, dass das Verkleidungsmodul das Antennentragmodul windschützend teilweise oder vollständig umhüllt. Das Antennentragmodul und das Verkleidungsmodul sind dabei jeweils auf voneinander statisch getrennten Grundlagen befestigt. Dies können beispielsweise getrennte Bodenplatten oder anderweitig getrennte Fundamente sein. Wichtig dabei ist es, dass keine statische Verbindung zwischen den beiden Modulen besteht, die eine wesentliche gegenseitige Beeinflussung hervorrufen. Der Windwiderstand wird somit größtenteils nur am äußeren Verkleidungsmodul der Antennenanlage wirksam. Das Verkleidungsmodul wird so dimensioniert und montiert, dass bei wechselnder Windlast insbesondere nur das Verkleidungsmodul in Richtung der Windlast nachgibt. Bei nachlassender Windlast wird es wieder in Richtung Ausgangsposition zurückgeführt. Das Antennentragmodul wird damit von Windkräften abgeschirmt. Das Nachgeben und Zurückführen des Verkleidungsmoduls bei Windlast kann direkt über das Material des Verkleidungsmoduls oder indirekt über Gummi, Federn, oder sonstigen daran befestigten Dämpfungselementen erreicht werden. Eine Flexzone kann nur einen Teil oder den gesamten Bereich des Verkleidungsmoduls einnehmen.
• Das Gewicht der gesamten Anlage kann somit durch Optimieren der Statik der tragenden Teile verringert werden. Um eine weitere Windlastoptimierung vorzunehmen kann die äußere Schale des Verkleidungsmoduls oberflächenvergütet werden, indem Noppen, Schuppen oder ähnliche Elemente den Wind- und Verwirbelungsfluß zweckentsprechend beeinflussen.
• Somit kann gerade bei Richtfunk- und Sektorantennen durch diese Optimierungen der maximal erlaubte Auslenkungswinkel garantiert werden.
• Durch den modularen Aufbau von mindestens Antennentragmodul und Verkleidungsmodul ist eine leichte Vor-Ort-Installation von nicht mehr als 50 kg Modulen möglich.
• Um den Service für Antennen oder Systemtechnik zu gewährleisten, kann das Verkleidungsmodul in einer Ausführungsvariante höhenverstellbar sein. Bei dieser Variante kann ein Fahrstuhlprinzip Antennen, Systemtechnik sowie das Verkleidungsmodul oder Teile davon als Gegengewichte nutzen, um ein leichtes Anheben und Absenken des Verkleidungsmoduls zu ermöglichen.
• Bei einer weiteren Ausführungsform kann das Verkleidungsmodul drehbar gelagert sein. In dieser Variante ist mindestens eine Serviceöffnung für den Zugang und Service am Antennentragmodul einschließlich Antennen und Systemtechnik vorgesehen.
• Bei nachträglicher Montage und Einsatz von Antennen muss nicht mehr die gesamte Antennenanlage einschließlich Verkleidungsmodul optimiert oder ausgetauscht werden, vielmehr ist nur der Austausch des Verkleidungsmoduls vorzunehmen und Vor-Ort das Antennentragmodul und Antennen zu montieren bzw. anzupassen. Durch den modularen Aufbau ist der Einsatz von allen marktüblichen Antennentypen und speziell sogar Richtfunkantennen bei niedrigerem Gewicht der Antennenanlage möglich.
• Der unerwünschte maximale Auslenkungswinkel kann mit dieser Erfindung gegenüber dem Stand der Technik auf einen Minimalwert reduziert werden.
• Weitere Einzelheiten und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispieles unter Bezugnahmen auf die zugehörige Zeichnung. Es zeigen
• 1 modularer Aufbau einer Antennenanlage mit Verkleidungsmodul zur Windlastableitung
• 1 veranschaulicht den modularen Grundaufbau einer Tragkonstruktion bestehend aus einem Antennentragmodul 1 mit an ihr befestigten Antennen 11 auf einer eigenen Grundlage 9 und einem Verkleidungsmodul 2 auf einer statisch getrennten Grundlage 10. Das Antennentragmodul 1 wird durch Abspannungen 4 an seinen oberen Enden zusätzlich stabilisiert. Diese verleihen dem Antennentragmodul 1 trotz einer relativ geringen Dimensionierung die erforderliche Eigensteifigkeit.
• Eine Flexzone 3 gewährleistet das entsprechende Nachgeben des Verkleidungsmoduls 2 bei Windlast 8. Die Antennehalterung, Winkel oder sonstige Montageelemente sind nicht dargestellt. Die erforderliche Systemtechnik, wie Verstärker oder Powersplitter, befindet sich ebenfalls auf der Grundlage 9 in der Nähe des Antennentragmoduls 1.
• Das Verkleidungsmodul 2 kann drehbar gelagert und mit einer Serviceöffnung 7 für die Montage an den Antennen 11, der Systemtechnik 5 oder am Antennentragmodul 1 versehen sein. Es ist möglich, dass das Verkleidungsmodul nur als Halb schale ausgebildet und jeweils abhängig von der Windrichtung das Antennentragmodul 1 schützt.
• Die 1 zeigt gleichzeitig eine Variante mit höhenverstellbarem Verkleidungsmodul 2. Mittels einer Winde 12 und eines über Umlenkrollen 13 führenden Seilzugsystems 14 kann das Verkleidungsmodul 2 um einen Hub 16 angehoben werden, um beispielsweise Montage- oder Serviceleistungen auszuführen.
• Mit der erfindungsgemäßen Antennenanlage wird die bei Richtfunkantennen geforderte Auslenkung 6 von weniger als 0,5 bzw. 3°, je nach aktueller Vorgabe und in Abhängigkeit des Antennentypes (Richtfunk-/Sektorantennen) unterschritten. Der eigentliche Antennenmast kann gegenüber herkömmlichen Masten wesentlich geringer dimensioniert werden. Das Verkleidungsmodul 2 selbst kann ebenfalls relativ einfach ausgelegt werden, da es den äußeren Kräften nachgeben kann und dadurch keine Funktionsbeeinflussung der eigentlichen Antennenanlage erfolgt.

1

Antennentragmodul

2

Verkleidungsmodul

3

Flexzone

4

Abspannung

5

Systemtechnik

6

Auslenkung des Verkleidungsmoduls bei Windkrafteinwirkung

7

Serviceöffnung

8

Windkraft

9

Grundlage Antennentragmodul

10

Grundlage Verkleidungsmodul

11

Antennen

12

Winde

13

Umlenkrollen

14

Seilzugsystem

15

Dämpfungselement

16

Hub

Claims (12)

1. Modulare Antennenanlage mit folgenden Merkmalen: – an einem als Antennentragmodul (1) dienenden Mastkörper sind Antennen (11) befestigt, – um das Antennentragmodul (1) ist ein Verkleidungsmodul (2) angebracht, wobei das Verkleidungsmodul (2) das Antennentragmodul (1) windschützend teilweise oder vollständig umhüllt, – das Antennentragmodul (1) und das Verkleidungsmodul (2) sind jeweils auf Grundlagen (9, 10) befestigt, wobei keine statische Verbindung zwischen den beiden Modulen besteht.
2. Antennenanlage nach Anspruch 1, bei der das Verkleidungsmodul (2) um das Antennentragmodul (1) drehbar gelagert ist.
3. Antennenanlage nach Anspruch 1 oder 2, bei der das Verkleidungsmodul (2) Noppen oder Schuppen aufweist.
4. Antennenanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 3, bei der das Verkleidungsmodul (2) höhenverstellbar ist.
5. Antennenanlage nach Anspruch 4, bei der das Verkleidungsmodul (2) an einem über Umlenkrollen (13) führenden Hubsystem (14) mittels eines Antriebes (12) höhenverstellbar ist.
6. Antennenanlage nach Anspruch 4 oder 5, bei der das Verkleidungsmodul (2) mittels Gegengewichten für Servicezwecke höhenverstellbar ist.
7. Antennenanlage nach Anspruch 6, bei der die Gegengewichte durch Teile des Antennentragmoduls (2) selbst oder an ihr befestigter Teile gebildet werden, beispielsweise durch die Antennen (11) oder durch Systemtechnik (5).
8. Antennenanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 7, bei der das Antennentragmodul (1) eine vorgespannte Abspannung (4) aufweist.
9. Antennenanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 8, bei der alle Module jeweils ein Maximalgewicht von 50 kg besitzen.
10. Antennenanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 9, bei der das Verkleidungsmodul (2) eine Serviceöffnung (7) aufweist.
11. Antennenanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 10, bei der das Verkleidungsmodul (2) eine Flexzone (3) aufweist.
12. Antennenanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 11, bei der sich zwischen dem Verkleidungsmodul (2) und dem Antennentragmodul (1) Dämpfungselemente (15) befinden.