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Die
Erfindung betrifft eine Antenneneinrichtung, insbesondere eine antennenarrayförmige Antenneneinrichtung
mit mehreren, zumindest in einer Anbaurichtung versetzt zueinander
liegenden Strahlen, nach dem Oberbegriff des Anspruches 1.
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Antenneneinrichtungen
insbesondere für stationäre Mobilfunktstationen
sind hinlänglich
bekannt.
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Sie
umfassen in der Regel eine Antenneneinrichtung, die üblicherweise
antennenarrayförmig gestaltet
ist, und dazu mehrere, beispielsweise in Vertikalrichtung versetzt
zueinander liegende Strahler umfasst, die vor einer Reflektorfläche, angeordnet sind.
Der gesamte Reflektor muss nicht zwingend senkrecht angeordnet sein,
sondern kann in einem bestimmten Winkel zur Vertikalen ausgerichtet
sein. Die gesamte Anordnung ist dann in einem Gehäuse untergebracht,
das als Radom bezeichnet wird, welcher für elektromagnetische Strahlen
als "durchsichtig" oder "quasi durchsichtig" erscheint.
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Derartige
Antenneneinrichtungen werden üblicherweise – wie dies
beispielsweise aus der
EP
1 601 046 A1 bekannt ist – mittels zumindest zweier,
in Längsrichtung
der Antenneneinrichtung versetzt liegender Montageplatten oder Montageansätzen an Masten,
Mauern, etc. verankert und montiert. Die in Rede stehenden Montageansätze sind üblicherweise mit
dem Gehäuse/Radom
fest verbunden oder weisen auch eine feste durchgehende Verbindung
mit der inneren Tragstruktur der Antenneneinrichtung, beispielsweise
in Form des Reflektors auf. Dies ist bei derartigen Antennen oft
auch deshalb problemlos möglich,
da die temperaturbedingten Längenausdehnungen
bezüglich
des verwendeten Kunststoffmaterials für das Radom und der Metallteile
in einer ähnlichen
Größenanordnung
liegen, hier also keine prinzipiellen Probleme auftreten.
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Ferner
ist beispielsweise aus der
DE 10 2005 018 052 A1 ein Verfahren und eine
Herstellung einer Antennenkappe für U-Boote, also einem ganz
speziellen Anwendungsfall, zu entnehmen.
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Derartige
eingangs genannte Mobilfunkanlagen erlauben es mobilen Teilnehmenern
nicht nur die mobilen Telefongespräche abzuwickeln, sondern erlauben
es zudem den Nutzern auch unterwegs zu surfen, beispielsweise mittels
GPRS, UMTS über WLAN-Hotspots
und dergleichen.
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Daneben
kommt auch der sogenannten WiMAX-Technologie größere Bedeutung zu (Worldwide Interoperability
for Microwave Access). Unter dieser Technik lassen sich zwei Hauptanwendungsfälle integrieren.
In einem Hauptanwendungsfall handelt es sich um eine stationäre Funk-Alternative
gegenüber dem
Festnetz-DSL, also einem quasi drahtlosen (wire less) DSL. Bei einem
anderen Hauptanwendungsfall lässt
sich diese Technik als Weitbereichs-LAN beschreiben, also eine Art
WLAN (Wireless Metropolitan Access).
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Der
wesentliche Vorteil, insbesondere im letztgenannten Fall ist, dass
das Einzugsgebiet, also das Abdeckgebiet oder allgemein der sogenannte Hotspot
einer derartigen Wireless-Basisstation sehr viel größer ist
und auch noch deutlich weiter entfernte mobile User über diese
Basisstation, beispielsweise im Internet surfen können. Ein
derartiger Hotspot kann durchaus einen Bereich von einigen Kilometern Durchmesser
versorgen und in diesem Bereich einen Netzzugang ermöglichen, über den
letztlich auch eine Kommunikation mittels Sprache möglich ist. Services
und Aufbau des Netzes sind dabei ähnlich wie bei einem UMTS-Netz.
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Obgleich
diese Technik nicht auf bestimmte Frequenzgebiete festgelegt oder
beschränkt
ist, kann allgemein davon gesprochen werden, dass es sich um ein
Einsatzgebiet oberhalb einer Frequenz von 2 GHz handelt, beispielsweise
im 2 GHz-Bereich, aber auch im 3,5 GHz-Bereich oder sogar im sogenannten 5,8
GHz-Bereich, etc.
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Entsprechend
den höheren
Frequenzen für das
bevorzugte Anwendungsgebiet, insbesondere der sogenannten Wireless-Technik, ergibt sich
im Hinblick auf diese höheren übertragungsfrequenzen, dass
die Abmessungen und insbesondere auch die Strahler und die Abstände zwischen
den Strahlern deutlich kleiner sind als in den üblichen Mobilfunkbereichen,
beispielsweise im 900 MHz-Bereich, im 1800 bis 1900 MHz-Bereich
oder beispielsweise auch im UMTS-Bereich von ungefähr 2,3 GHz.
Ferner hat sich aber nunmehr gezeigt, dass mit zunehmend höheren Betriebsfrequenzen
die üblicherweise verwendeten
Materialen für
das Antennengehäuse, das
sogenannte Radom, durchaus noch zu einer nennenswerten Schwächung der
elektromagnetischen Strahlen, also zu einer unerwünschten
Dämpfung
beim Durchtritt durch ein derartiges Radom führen. Dabei wird die Strahlung
nicht nur gedämpft, sondern
auch gestreut. Ferner sind auch unerwünschte Auswirkungen auf das
Diagramm selbst möglich.
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Von
daher werden bevorzugt für
die höheren in
Rede stehenden Frequenzbereiche nunmehr andere Werkstoffe und Materialien
bevorzugt, beispielsweise nicht mehr glasfaserverstärkte Kunststoffe,
wie in den üblichen
Funkbereichen, sondern Thermoplaste.
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Aufgabe
der vorliegenden Erfindung ist es, insbesondere für diese
Anwendungsfälle
eine Antenne zu schaffen, die auch bei Verwendung von unterschiedlichsten
Materialien für
das Radom, beispielsweise unter Verwendung von Thermoplasten, problemlos
eingesetzt werden kann.
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Die
Aufgabe wird erfindungsgemäß entsprechend
den im Anspruch 1 angegebenen Merkmalen gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen
der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.
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Thermoplaste
weisen den gravierenden Nachteil auf, dass sie deutlich höhere, temperaturbedingte
Ausdehnungskoeffizienten haben, die sich von den Ausdehnungskoeffizienten
insbesondere der Metalle deutlich unterscheiden.
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Ist
in einem derartigen (beispielsweise aus einem Thermoplast) bestehenden
Antennengehäuse/Radom
eine in der Regel aus Metall bestehende Tragkonstruktion, vor allem
ein sich fast über
die gesamte Länge
oder Höhe
(oder Breite) des Antennengehäuses/Radoms
erstreckender Reflektor untergebracht, so heißt dies, dass bei den zu berücksichtigenden
großen
Temperaturschwankungen durchaus relevante unterschiedliche Ausdehnungen
am Antennengehäuse/Radom
im Verhältnis
zu den metallischen Tragteilen bzw. dem Reflektor festzustellen sind.
Bei zu berücksichtigenden
Temperaturschwankungen von –40*
bis 80* kann dies bei einer Länge
eines Antennengehäuses/Radoms
von beispielsweise 70 cm bedeuten, dass sich das Radom um 8 mm in der
Länge gegenüber den
metallischen Tragteilen ändert.
Die Montage selbst erfolgt in der Regel dabei bei Raumtemperatur.
D. h., das Radom verkürzt
sich bzw. verlängert
sich um je 4 mm, wodurch sich beim benannten Beispiel die maximale
Längenänderung von
8 mm ergibt. Somit können
derartig starke Temperaturunterschiede und Längenausdehnungen letztlich
zur Zerstörung
oder zumindest Beeinträchtigung
des Gehäuses/Radoms
führen,
was vor allem bedeuten kann, dass das Radom undicht wird und Feuchtigkeit
in das Innere eindringen kann, was sicher vermieden werden muss.
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Vor
diesem Hintergrund schafft die Erfindung eine verbesserte konstruktive
Möglichkeit,
die diesen unterschiedlichen temperaturbedingten Ausdehnungen Rechnung
trägt.
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Erfindungsgemäß ist dazu
vorgesehen, dass eine üblicherweise
im Inneren eines Gehäuses/Radoms
an zwei versetzt zueinander liegenden Punkten oder Bereichen gestützte Antennen-Trag- und/oder
Reflektoreinrichtung nicht fest mit dem Gehäuse/Radom verbunden ist, sondern
dass neben einer festen Verbindungsstelle zumindest eine Montageeinrichtung
für die
Antennen-Trag- und/oder Reflektorein richtung vorgesehen ist, die
mit einer inneren Längenausgleichseinrichtung
versehen ist.
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Diese
innere Längenausgleichseinrichtung ist
so aufgebaut, dass sie eine temperaturbedingte Längenausdehnung des Gehäuses/Radoms
gegenüber
der Antennen-Trag- und/oder Reflektoreinrichtung im Inneren des
Gehäuses/Radoms
ermöglicht.
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Die
Erfindung weist dabei eine Vielzahl von weiteren Vorteilen auf.
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Durch
die erfindungsgemäße Lösung wird aber
nicht nur die Antennen-Trag-Einrichtung oder der Reflektor sicher
gehalten, ohne dass eine temperaturbedingte größere Längenveränderung des Gehäuses/Radoms
zu einer Beschädigung
oder Beeinträchtigung
dieses Gehäuses/Radoms
führen
kann. In einer bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung ist dabei ferner eine Kraftspeichereinrichtung vorgesehen,
worüber
aufeinanderzu gerichtete Anpresskräfte auf die gegenüberliegenden
Endkappen, die an den gegenüberliegenden
Stirnseiten an dem Gehäuse/Radom
sitzen, ausgeübt
werden. Dadurch kann letztlich über
die spezifische innere Montageeinrichtung mit der Längenausgleichseinrichtung auch
aufeinanderzu gerichtete Anpresskräfte auf die beiden gegenüberliegenden
Endkappen so eingeleitet werden, dass die Endkappen fest und dauerhaft dicht
bei allen temperaturbedingten Längenschwankungen
des Gehäuses/Radoms 1 an
dessen Stirnseiten fest und sicher gehalten sind, somit also das Innere
des Gehäuses/Radoms
vor Umwelteinflüssen geschützt ist.
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Ferner
ist einer bevorzugten Ausführungform eine äußere Längenausgleichseinrichtung
vorgesehen, die es ermöglicht,
eine entsprechende Antenneneinrichtung insbesondere mit einem Gehäuse/Radom
beispielsweise an einem Mast, einem Gehäuse etc. anzubringen, so dass
auch hier eine Längenausdehnung
des Gehäuses/Radoms
ohne Beeinträchtigung
und Beschädigung
möglich
ist, auch wenn die externen Befestigungseinrichtungen ortsfest angebracht
sind.
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Die
Erfindung wird nachfolgend anhand von Zeichnungen für mehrere
Ausführungsbeispiele
erläutert.
Dabei zeigen im einzelnen:
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1:
eine schematische dreidimensionale Darstellung einer erfindungsgemäßen Antenneneinrichtung
bei teilweise im Schnitt entferntem Oberteil des Antennengehäuses/Radoms;
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2:
eine zu 1 ähnliche perspektivische Darstellung
der Antenneneinrichtung bei teilweise im Schnitt entfernten Teilen
des Gehäuses/Radoms
einschließlich
der stirnseitig gegenüberliegenden
End- oder Abdeckkappen zur Verdeutlichung der Montageeinrichtung;
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3:
eine schematische Vertikal-Längsschnittdarstellung
durch die Antenneneinrichtung (ohne Darstellung der Antenneneinrichtung
und ohne Darstellung der Strahler und des Reflektors und der stirnseitig
gegenüberliegenden
Abdeckkappen) zur Verdeutlichung der Befestigungseinrichtung unter Ein schluss
einer Längenausgleichseinrichtung;
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3a:
ein abgewandeltes Ausführungsbeispiel
zu 3;
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4:
eine teilweise Draufsicht auf die Antenneneinrichtung bei entferntem
Oberteil des Gehäuses/Radoms;
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5:
eine schematische auszugsweise Querschnittsdarstellung eines abgewandelten
Ausführungsbeispiels
mit einer Montagebefestigungseinrichtung mit Längenausgleich;
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6:
eine schematische Draufsicht auf ein abgewandeltes Ausführungsbeispiel
einer inneren Montageeinrichtung in Form einer verformbaren Federeinrichtung
in einem ersten Belastungszustand; und
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7:
eine entsprechende Darstellung zu 5 in einem
anderen Belastungszustand bei unterschiedlicher temperaturbedingter
Längenausdehnung
des Gehäuses/Radoms
gegenüber
der inneren Trag- und/oder Radomeinrichtung.
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In 1 ist
in schematischer dreidimensionaler Darstellung ein erstes Ausführungsbeispiel
einer Antenneneinrichtung gezeigt, wie sie insbesondere für Frequenzbereiche über 2 GHz,
beispielsweise für
die sogenannte Wireless-WiMAX Technologie, in Frage kommt.
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Die
Antenneneinrichtung umfasst dazu ein Gehäuse 1, welches nachfolgend
teilweise auch als Radom bezeichnet wird.
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Das
Gehäuse
weist eine Oberseite 1a (2) auf,
die üblicherweise
zumindest geringfügig quer
zur Längserstreckung
des Gehäuses
leicht ballig oder konvex gestaltet ist, also nach außen zumindest
geringfügig
ausgebaucht ist. An zwei oben liegenden und (in Strahlrichtung weisenden) äußeren Begrenzungskanten 3 geht
die Oberseite 1a des Gehäuses/Radoms bogenförmig in
Seitenwandabschnitte 1b über, die nach außen ebenfalls wieder
leicht bauchig ausgestaltet sind.
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In
Stirnseitenbetrachtung ist die Querschnittsform des Gehäuses/Radoms
im gezeigten Ausführungsbeispiel
eher trapezförmig
gestaltet, dergestalt, dass die in Strahlrichtung oben liegende
Radom-Oberseite 1a eine zumindest geringfügig größere Breite
aufweist als der Abstand zwischen den gegenüberliegenden Seitenwandabschnitten 1b im
Bereich der Unterseite des Gehäuses/Radoms.
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Wie
aus der teilweise im Schnitt wiedergegebenen Darstellung gemäß 2 zu
ersehen ist, weist das Gehäuse/Radom 1 eine
Rückwand
bzw. einen Boden 1d auf, der im gezeigten Ausführungsbeispiel eben
gestaltet ist. Der vorstehend genannte Aufbau ist nur beispielhaft.
Das entsprechende Gehäuse/Radom
kann grundsätzlich
beliebige Querschnittsformen oder sonstige Formen aufweisen, also
beispielsweise eine gerade Oberseite, sogar eine konkav gekrümmte Oberseite,
Oberseiten oder Seitenwände mit
rillenförmigen
Vertiefungen etc.. Einschränkungen
bestehen insoweit nicht.
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Im
gezeigten Ausführungsbeispiel
sind benachbart zu den beiden längs
verlaufenden Seitenwandabschnitten 1b auf der zur Oberseite 1a gegenüberliegenden
Rück- oder
Unterseite des Bodens 1d zwei parallel verlaufende Kammern 1e vorgesehen, die
grundsätzlich,
bis auf die nachfolgend noch erörterten
Durchbrechungen für
die Befestigungseinrichtung, geschlossen sind, wobei die Kammern 1e durch eine
im Abstand zum Boden 1d verlaufende Kammerwand 1f begrenzt
ist, die teilweise auch als Tragwand 1g benannt wird.
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Wie
grundsätzlich
auf 1 auch ersichtlich ist, ist im Innenraum 7 des
Gehäuses/Radoms 1,
also zwischen der rückwärtig liegenden
Rück- oder
Bodenwand 1d, den Seitenwandabschnitten 1b und
der Oberseite 1a, die eigentliche Antenneneinrichtung mit
einem Reflektor 9, der auf der Bodenwand 1d positioniert
ist oder im geringen Abstand parallel zur Boden- oder Rückwand 1d verläuft und
im Abstand vor den gegenüberliegenden
Stirnseiten des Gehäuses/Radoms
endet.
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In
Längsrichtung
des Reflektors
9 sind im gezeigten Ausführungsbeispiel mehrere Strahler
oder Strahlereinrichtungen
11 im Abstand zueinander angeordnet.
Es handelt sich im gezeigten Ausführungsbeispiel um dual polarisierte
Strahlereinrichtungen
11, die bei vertikaler Montage der
Antenne in zwei senkrecht zueinander stehenden Polarisationen senden
und/oder empfangen, die in dem 45° Winkel
gegenüber
der Vertikalen oder Horizontalen ausgerichtet sind. Bezüglich des
Aufbaus und der Funktionsweise der hierfür in Betracht kommenden Antenne wird
beispielsweise auf die Vorveröffentlichung
WO 00/039894 A1 verwiesen,
wobei auch anderen Antennentypen hier eingesetzt werden können, beispielsweise
einfach polarisierte Strahler, Dipolquadrate, Kreuzdipole, Patchstrahler
etc. Einschränkungen sind
insoweit nicht gegeben.
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Nur
der Vollständigkeit
halber wird noch erwähnt,
dass im gezeigten Ausführungsbeispiel
der Reflektor 9 Seitenbegrenzungen 9a und stirnseitige Querbegrenzungen 9b sowie
zwischen zwei Längsseitenbegrenzungen
verlaufende Querbegrenzungen 9c auf der Reflektorebene
sitzend oder im geringen Abstand dazu vorgesehen sind, die zwischen zwei
Strahlern 11 vorgesehen sein können.
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Nachfolgend
wird auf die Montageeinrichtung zur Befestigung einer derartigen
Antenne, beispielsweise an einem Mast oder an einem Gehäuse etc.,
eingegangen.
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Dazu
weist die Antenne an ihrer Rückseite versetzt
zueinander liegend (also eher dem gegenüberliegenden End- oder Stirnseitenbereich
des Gehäuses/Radoms
zugeordnet) jeweils eine Montageeinrichtung 15 auf, d.
h. eine erste Montageeinrichtung 15 und eine zweite Montageeinrichtung 15'', die in Draufsicht einem U-förmigen Bügel – d. h.
einer in Draufsicht U-förmig
gestalteten Platte – angenähert ist
und zwei mit der Antenne verbundene Montageschenkel 15a und
einen, die beiden Montageschenkel quer zueinander verbindenden Befestigungsabschnitt 15b aufweist,
der mit Durchbrechungen 16 versehen ist, um beispielsweise
mittels Schrauben eine entsprechende Antenne an eine Wand, Gehäusewand
oder unter Verwendung eines Gegenbügels unter Umgreifung eines
Antennenmasts zu befestigen, indem Schrauben durch die Bohrungen 16 hindurchgeführt und
mit dem Gegenbügel,
beispielsweise Muttern, gesichert werden. Alternativ dazu können – was durchaus
typisch ist – auch
sogenannte Spannbänder
verwendet werden, um eine Fixierung und Positionierung an geeigneter
Stelle vorzunehmen.
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Aus 2 und 3 ist
ersichtlich, dass beispielsweise die rechte Montageeinrichtung 15, 15' mittels zweier
Schrauben 21 fest mit dem Gehäuse/Radom verbunden ist, wobei
deckungsgleich zu einer jeweiligen Bohrung 23 in dem jeweiligen
Montageschenkel 15a der Montageeinrichtung 15 eine Bohrung 25 in
den rückwärtigen Kammerwandabschnitten 1f eingebracht
ist. Im gezeigten Ausführungsfall
befindet sich im Inneren der Kammer 1e eine Halte- oder
Trageinrichtung 27, die als Gegenanpressglied (Gegenplatte)
dient und ebenfalls mit einer weiteren, deckungsgleich zur Bohrung 23 und 25 verlaufenden
Bohrung 29 versehen ist. Durch diese drei Bohrungen 23, 25 und 29 kann
dann die in den 2 und 3 gezeigte
Schraube 21 mit außenliegendem
Schraubenkopf 21a mit ihrem zugehörigen Gewindeabschnitt so eingeführt werden,
dass sie in eine innen in der Kammer 1e befindliche Mutter 33 eingedreht
werden kann.
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Die
als Gegenplatte dienende Halte- und Tragschiene 27 ist
im Querschnitt (quer zur Längsrichtung)
ebenfalls U-förmig
gestaltet, weist also Schenkelabschnitte und einen verbindenden
flachen mittleren Abschnitt auf, so dass die Halte- und Trageschiene 27 im
Querschnitt in etwa der Querschnittsform (mit etwas kleinerer Bemaßung) den
Kammern 1e entspricht, dort also entsprechend an- und aufliegend
an den Wandabschnitten der Kammer 1e eingebracht ist.
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Die
Schraube 21 kann so fest wie nötig bzw. auch voll angezogen
werden. Dabei wird die in der Kammer 1e innenliegende Halte-
und Trageinrichtung 27 mit dem außenliegenden Montageschenkel 15a unter
sandwichförmiger
Aufnahme eines Abschnitts der die Kammerwand 1f darstellenden
Tragwand 1g – die
Teil des Gehäuses/Radoms 1 der
Antenne ist – so
verschraubt und dabei verspannt, dass eine sichere und feste Verankerung
der Montageeinrichtung 15, 15' am Gehäuse/Radom 1 gewährleistet ist.
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Da
zudem die erwähnten
Bohrungen 23, 25, 29 nur an die Größe des Gewindeschaftes
der Schraube 31 angepasst sind, kann zudem hier auch keine
Relativverschiebung zwischen Montageschenkel 15a und Gehäuse/Radom
bzw. Kammer 1e bzw. der Halte- und Trageinrichtung 27 durchgeführt werden.
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Aus
dem gezeigten Ausführungsbeispiel
ist ersichtlich, dass die Halte- und Trageinrichtung 27 nicht
nur plattenförmig
gestaltet ist, sondern sich fast über die gesamte Länge des
Gehäuses/Radoms
innerhalb der Kammer 1e erstreckt, also bis zum gegenüberliegenden
Ende der Kammer, an welche die gegenüberliegende zweite Montageeinrichtung 15 montiert
wird.
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Diese
zweite Montageeinrichtung 15, 15'' ist mit
einer Längenausgleichseinrichtung 35 versehen.
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In
diesem Falle sind jeweils in jedem Montageschenkel 15a zwei
in Längsrichtung
des Montageschenkels 15a versetzt liegende Bohrungen 23 vorgesehen,
durch die jeweils eine entsprechende Schraube 37 zur Befestigung
hindurchgeführt
werden kann.
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Dabei
sind im gleichen Längsabstand
zu den Bohrungen 23 innen liegende Bohrungen 29 an
der Halte- und Trageinrichtung 27, nachfolgend auch kurz
als Halte- und Trageschiene 27 bezeichnet, eingebracht,
um auch hier den zusätzlichen
Gewindeschaft der Schrauben 37 hindurchzuführen und
eine zugehörige,
innerhalb der Kammer 1e befindliche Mutter 33 fest
zu verschrauben.
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In
diesem Ausführungsbeispiel
ist der Gewindeschaft 37' von
einer Abstandshülse 39 als
Eindreh-Begrenzungseinrichtung 239 umgeben, wodurch bei
zunehmenden Festdrehen der Schraube 37 der minimale Abstand
begrenzt ist, mit welchem die Montageschenkel 15a mit der
innerhalb der Kammer befindlichen Halte- und Trageschiene 27 aufeinander
zu verpresst werden können.
Wie aus der Schnittdarstellung auch ersichtlich ist, ist im Bereich der
rückwärtigen Kammerwand 1f nicht
nur eine, an den Durchmesser des Gewindeschaftes 37' angepasste
Bohrung, sondern jeweils zwei versetzt zueinander angeordnete Langlöcher 37'' vorgesehen (die auch zu einem
gemeinsamen Langloch 37'' verbunden sein
könnten).
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Werden
in diesem Falle die Schrauben 37 festgedreht, so ist durch
den Abstandshalter oder die Abstandshülse 39 gewährleistet,
dass der lichte Abstand zwischen der gehäuseseitigen Innenseite 15''a des Montageschenkels 15a und
der zur rückwärtigen Seite
hin weisenden Seite 47' der
Halte- und Trageinrichtung 27 größer ist als die Dicke der Tragwand 1g,
also größer ist
als die Dicke der Kammerwand 1f, so dass zumindest ein
in 3 angedeuteter geringfügiger Abstand 41 zwischen
der Innenseite 15''a des Montageschenkels 15a und
der Außenseite
der Kammerwand 1f verbleibt.
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Mit
anderen Worten kann selbst beim maximalen Festdrehen der Schrauben 37 eine
freie Relativverschiebung der Montageeinrichtung 15, 15'' gegenüber dem Gehäuse/Radom nicht außer Kraft
gesetzt werden.
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Da
bei einer Temperaturveränderung
die erwähnte
Längsverschieblichkeit
zumindest bei einer der beiden Montageein richtungen gegenüber dem Gehäuse/Radom 1 nur
im Bereich der außenliegenden
Kammer 1e vorgesehen ist, ist durch die durchgängige Boden-
oder Rückwand 1d der
Innenraum 7 des Gehäuses/Radoms 1 vollständig nach
außen
hin abgedichtet.
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Auf
den gegenüberliegenden
Stirnseiten werden dann letztlich die in 1 teilweise
im Schnitt dargestellten Endkappen 43 aufgesetzt, wodurch
der Innenraum 7 des Gehäuses/Radoms 1 insgesamt dicht
verschlossen ist.
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Durch
die gemeinsame Halte- und Trageinrichtung 27 in Form einer
Halte- und Trageschiene 27, wodurch die beiden Montageeinrichtungen 15,
d. h. die erste und zweite Montageeinrichtung 15' und 15'' in ihrem Längsabstand festgelegt sind,
kann gewährleistet
werden, dass in einem mittleren Temperaturbereich die erwähnten Schrauben 37 zumindest bei
der einen, mit einer Längenausgleichseinrichtung 35 versehenen
Montageeinrichtung 15'' in einem mittleren
Bereich der bevorzugt langlochförmigen Ausnehmung 37'' zu liegen kommen, so dass eine völlig problemlose
Montage möglich
ist, die in der Praxis sicherstellt, dass in allen relevanten Temperaturbereichen
die gewünschte
Längenausdehnung des
Gehäuses/Radoms
gegenüber
den Montageansätzen
oder Montageeinrichtungen 15 wirksam ist.
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Abweichend
vom gezeigten Ausführungsbeispiel
können
die erwähnten
längs verlaufenden
Kanäle
oder Kammern 1e auch so angeordnet sein, dass sie nicht über die
Boden- oder Rückwand 1d nach
unten überstehen,
sondern als separate Kammern in dem Bereich zwischen der Boden-
oder Rückwand 1d und
der Oberseite 1a im Innenraum 7 des Radoms untergebracht
sind.
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Auch
in diesem Falle ergibt sich der Vorteil, dass der Innenraum 7 gegenüber Feuchtigkeit
und Außeneinflüsse hermetisch
abgedichtet ist.
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Anhand
von 3a ist eine Abwandlung zu 3 gezeigt.
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Bei
dem Ausführungsbeispiel
gemäß 3a ist
eine Zwischenplatte 101f vorgesehen, die mittels Schrauben 247' unter Verwendung
von Muttern 233 an einem Wandabschnitt 1f der
Kanäle 1e befestigt ist.
Die Schrauben 247' durchsetzen
dabei entsprechende Bohrungen in dem Wandabschnitt 1f und
in der Tragschiene oder dem Tragschienenabschnitt 27, 27', und sind durch
Muttern 233 gesichert, die auf der Rückseite der Tragschiene 27, 27' anliegen.
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Diese
Zwischenplatte 101f dient nunmehr als Verankerungsbasis
zur Montage der Längenausgleichseinrichtung 35 unter
Verwendung von Schrauben 37, die Langlöcher 37'' durchsetzend
in eine Gewindebohrung 101g mit ihrem Schaft 37' eingedreht sind.
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In
diesem Falle wird keine Abstandshülse oder Abstandshalter 39 verwendet,
sondern eine Eindreh-Begrenzungseinrichtung 239, die durch
die Länge
des Gewindeschaftes 37' gebildet
ist. Denn im gezeigten Ausführungsbeispiel
ist die Länge
der Gewindebohrung einschließlich
der Dicke des zugehörigen
Montageschenkels 15a an dieser Stelle kleiner als die Länge des
Schraubengewindes 37'.
Mit anderen Worten wird selbst bei maximalem Eindrehen der Schrauben 37 in
die Gewindebohrung (soweit dies möglich ist) sicher gestellt,
dass die Unterseite des Schraubenkopfes der Schrauben 37 nicht
auf der Außenseite
des Montageschenkels 15a aufliegt, sondern hier ein zumindest
minimaler Abstandsspalt oder Spiel 41 gebildet ist, wodurch
die freie Verschiebbarkeit der Montageeinrichtung 15, 15'' gegenüber der Zwischenplatte 101f und
damit gegenüber dem
Gehäuse/Radom 1 gewährleistet
ist. Alternativ oder ergänzend
wäre es
auch möglich,
eine gekürzte Abstandshülse 39 zu
verwenden, die auf der Zwischenplatte 101f, also mittelbar
an dem Radom anliegt und ein weiteres Eindrehen der Schrauben unter Beibehaltung
eines minimalen Abstandes 41 aufrecht erhält und gewährleistet.
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Anstelle
der erwähnten
Abstandshülse 39 kann
auch eine sogenannte Ansatz-Schraube 37 verwendet werden,
die mit einem Ansatz 39 mit größerem Querdurchmesser versehen
ist, der größer ist
als der Durchmesser des darunter befindlichen Schraubgewindes. Dieser
breitere Ansatz 39 erfüllt
quasi die Funktion der Abstandshülse 39.
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Zur
Vermeidung einer festen Verspannung unter Aufhebung einer freien
Verstellbarkeit ist also entweder die Verwendung von Abstandshaltern
oder die Verwendung von Festdreh-Begrenzungseinrichtungen
allgemein in jedweder Ausführungsform
geeignet, die sicherstellt, dass ein freies Spiel 41 zur
Ermöglichung
einer Verstellung realisiert ist.
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Anhand
von 5 ist nur schematisch gezeigt, dass die Befestigungseinrichtung
nicht an einem Kanal 1e bzw. an einer entsprechenden Kanalwand 1f,
sondern beispielsweise auch an Vorsprüngen, z. B. steg- oder wandförmigen Vorsprüngen 1f' ausgebildet
sein kann. Ein derartiger steg- oder wandförmiger Vorsprung 1f' könnte beispielsweise senkrecht
von der unteren Gehäuse-
oder Radomwand 1d vor stehen und frei enden.
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In
diesem Falle dienen also stegförmig
und vorzugsweise parallel zum Boden 1d verlaufende Verankerungswände 1f', um daran an
einer Seite anliegend beispielsweise die Halte- und Trageschiene 27 an
einer gegenüberliegenden
Seite der Montageeinrichtung 15 mit ihrem Befestigungsabschnitt 15b anzubringen,
und zwar wiederum unter Verwendung der erläuterten Muttern. An der einen
Befestigungsstelle könnte
beispielsweise die Montageeinrichtung wieder unterschiedliche fest
angebracht werden und an einer dazu versetzt liegenden, vorzugsweise
im Bereich des gegenüberliegenden
Endes der Antenneneinrichtung unter Verwendung der Langlochausnehmung 37'', wobei hier unter Verwendung der
erwähnten
Abstandshalter oder Abstandshülsen 39 sichergestellt
ist, dass eine temperaturbedingte Längenausdehnung sicher und problemlos
relativ zur Montageeinrichtung 15, 15'' ermöglicht wird. Weitere Abwandlungen
sind möglich.
Nur der Vollständigkeit halber
wird angemerkt, dass in 5 die entsprechende Befestigung
mittels eines Montageschenkel 15a auch noch über eine
zweite in 5 nicht gezeigte, rechts liegende
weitere Steg- oder
Gehäuse-/Radomwand 1f' erfolgt, da
die Abstützung
stets paarweise realisiert wird. Die zweite Montageeinrichtung ohne
Längenausgleich
ist entsprechend aufgebaut, wie anhand des anderen Ausführungsbeispiels erläutert, ohne
Abstandshülse 39 und
ohne den sich ergebenden Spielraum 41, so dass dort eine
feste Montage an der Stegwand 1f' sichergestellt ist.
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Nachfolgend
wird auf die weitere Ausgestaltung der Antenneneinrichtung in Bezug
auf die 4 eingegangen.
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Die
erläuterte
Antenneneinrichtung verfügt ferner über eine
innere Längenausgleichs-Einrichtung 135.
Diese ist notwendig, damit das beispielsweise aus einem Thermoplast
bestehende Gehäuse/Radom 1 temperaturbedingt
eine andere Längenausdehnung
durchführen
kann als eine im Innengehäuse/Radom 1 untergebrachte
Antennen-Trag- und/oder Reflektoreinrichtung, die üblicherweise
aus Metall besteht oder aus einem Dielektrikum, welches mit einer
metallischen (leitenden) Oberfläche
versehen ist. Dadurch kann sichergestellt werden, dass temperaturbedingte
unterschiedliche Längenausdehnungen
des Gehäuses/Radoms
und der innen befindlichen Antennen-Trag-Struktur und insbesondere
des Reflektors zu keiner Beschädigung
der gesamten Anordnung führen,
insbesondere nicht dazu führen,
dass das Gehäuse
undicht wird.
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Im
gezeigten Ausführungsbeispiel
sind dazu in Längsrichtung
des Gehäuses/Radoms 1 versetzt zueinander
liegend zumindest zwei innere Montageeinrichtungen 115 vorgesehen,
nämlich
eine erste Montageeinrichtung 115', die ohne Längenausgleichs-Einrichtung
versehen ist, und eine zweite Montageeinrichtung 115'', die eine Längenausgleichseinrichtung umfasst.
Dadurch ist im Inneren des Gehäuses/Radoms 1 die
Antennen-Trag-Einrichtung, die nachfolgend teilweise auch als Antennen-Trag- und/oder
Reflektoreinrichtung bezeichnet wird, gehalten.
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In 1 und 4 links
liegend, ist die erste innere Montageeinrichtung 115, 115' in Draufsicht gezeigt.
Sie umfasst im gezeigten Ausführungsbeispiel
ein im Wesentlichen dreieckförmigen
(beispielsweise aus Kunststoff) bestehenden Montagekörper 114', der in zwei
in Längsrichtung
der Antenne verlaufende und quer dazu versetzt liegende Montageschenkel 115a ausläuft, die über von
außen
eingedrehte Schrauben 118 an den Längsstegen 9a des Reflektors 9 befestigt
sind. Anstelle des in den Zeichnungen dargestellten Montagekörpers 114' könnte auch
ein steifer Blechbügel
oder eine vergleichbare Einrichtung verwendet werden. Ebenso könnte die Endkappe
mit einem entsprechenden Montagekörper integriert ausgestaltet
sein, so dass mit anderen Worten die Endkappe direkt mit einem in
das Radominnere ragenden Ansatz versehen ist, der zur Abstützung und/oder
Befestigung am Reflektor oder der sonstigen im Inneren des Raumes
vorgesehenen Trageinrichtung dient. Anstelle der erwähnten Schraubbefestigung
zur Verbindung des Montagekörpers 114' mit der Endkappe
kann auch jede andere geeignete Befestigungseinrichtung dienen,
z. B. ein Clip, ein durchgesteckter Stift, Nieten, Tox-Verbindungen
bei Blechteilen etc.. Einschränkungen sind
hier nicht gegeben.
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Gegenüberliegend
zum Reflektor 9 läuft
der in Draufsicht dreieckförmige
Montagekörper 114' in einen verlängerten,
im gezeigten Ausführungsbeispiel
mittig liegenden Montageansatz 119' aus, der benachbart zu einer stirnseitigen
Endkappe 43 zu liegen kommt.
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Von
außen
her kann über
eine entsprechende (in den Figuren nicht näher gezeigte) Bohrung (ähnlich der
Bohrung 143 an der gegenüberliegenden Endkappe 43)
eine Schraube (ähnlich
der Schraube 145 an der gegenüberliegende Endkappe 43)
in die Montageeinrichtung 115, d. h. in ein im Montageansatz 114' ausgebildetes
Innengewinde eingedreht werden, wodurch diese innere Montageeinrichtung 115, 115' fest mit der
zugehörigen
Endkappe 43 und damit an diesem Ende des Gehäuses/Radoms 1 verbunden
bzw. daran abgestützt
ist.
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Die
gegenüberliegende
zweite innere Montageeinrichtung 115'' umfasst
die erwähnte
innere Längenausgleichseinrichtung 135.
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Der
zweite Montagekörper 114, 114'' ist grundsätzlich ähnlich aufgebaut und mit seinen
beiden außenliegenden
Montageschenkeln 115a an den angrenzenden Längsstegen 9a des
Reflektors 9 mittels der dort sitzenden Schrauben 118 befestigt.
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Der
mittlere Verlängerungsansatz 119'' ist hier jedoch kolbenförmig gestaltet
und in einer Längsausdehnung 121 im
Montagekörper 114'' längsverschieblich geführt. Im
gezeigten Ausführungsbeispiel
sitzt im Bereich des kolbenförmigen Verlängerungsabschnittes 119 eine
Schraubenfeder 123. Mit anderen Worten durchsetzt der kolbenförmige Verlängerungsabschnitt 119'' die Schraubenfeder 123.
Die Schraubenfeder 123 stützt sich an ihren gegenüberliegenden
Enden jeweils an einem Abstützrand
ab, nämlich
an einem Abstützrand 119a,
der an dem Verlängerungsansatz 119 entfernt
liegend zur Endkappe 43 ausgebildet ist, sowie an einem
der Endkappe 43 näher
liegenden und Teil des Montagekörpers 114'' bildenden Abstützrandes 114a, wodurch
der Innendurchmesser der Längsbohrung 121 verringert
wird. Im gezeigten Ausführungsbeispiel steht
die Schraubenfeder 123 unter Vorspannung.
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Der
Verlängerungsansatz 119'' ist ebenfalls wieder unter Verwendung
einer Schraube 145, die durch eine Bohrung 143 in
der dazugehörigen
Endkappe 43 eingeführt
wird, in eine Gewindeaufnahme im Verlängerungsansatz 119'' eingedreht, wodurch der Verlängerungsansatz 119'' mit der zugehörigen Endkappe 43 fest
verbunden ist.
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Bei
einer temperaturbedingten Längenausdehnung
kann dies dazu führen,
dass bei einem Temperaturanstieg das Gehäuse/Radom einer größeren Längenausdehnung
unterzogen wird, im Verhältnis zum
Reflektor 9. In diesem Fall würde sich die zugehörige Endkappe 43 von
der stirnseitigen Begrenzung des zugehörigen Reflektors weiter entfernen, mit
anderen Worten würde
die Schraubenfeder 123 weiter zusammengepresst werden,
da der schlitten- oder schienenförmig
verfahrbare Verlängerungsansatz 119'' in der Längenausdehnung 121 bei
Ansicht von 4 nach rechts bewegt wird. Bei
einer Temperaturerniedrigung würde
ein umgekehrter Effekt eintreten.
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Grundsätzlich könnte eine
derartige innere Montageeinrichtung mit einer Längenausgleichseinrichtung auch
am gegenüberliegenden
Ende zusätzlich
verwendet werden. Ausreichend ist aber an zumindest einem Stirnende
eine derartige Einrichtung vorzusehen, um die innenliegende Antennen-Trag-Einrichtung
oder allgemein die Reflektoreinrichtung und die darauf sitzenden
Strahler sicher montiert zu halten.
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Anstelle
der erwähnten
Schraubenfeder 123 können
aber auch völlig
andere Kraftfederspeicher 123' eingesetzt werden (Blattfedern,
Tellerfedern etc.). Ebenso könnte
auch eine Schraubenfeder verwendet werden, die nicht unter einer
Vorspannung, sondern unter einer Vordehnung steht, wenn die Verankerung
und Abstützung
umgekehrt erfolgt.
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Gemäß dem geschilderten
Aufbau ist die innere Längenausgleichseinrichtung 135 mit
dem erwähnten
Kraftfederspeicher 123' zumindest
zweigeteilt ausgebildet, wobei ein Teil mit der Antennen-Trag- und/oder
Reflektoreinrichtung zum einen und das andere Teil mittelbar mit
dem Gehäuse/Radom,
im gezeigten Ausführungsbeispiel über die
auf dem Gehäuse/Radom
aufgesetzte Endkappe 43 gehalten bzw. damit verbunden ist.
Beide Teile, nämlich der
Montagekörper 114'' und der darin oder daran verschiebliche,
insbesondere längsverschiebliche Verlängerungsansatz 119'' sind gemäß einer schlitten- oder sonstigen
Führungseinrichtung
so gestaltet, dass sie eine Längsausgleichsbewegung
erlauben und dabei gleichwohl die inneren Tragteile, insbesondere
den Reflektor, halten. Die zusätzlich
vorgesehene Federeinrichtung dient vor allem zur Erzeugung von aufeinanderzu
gerichtete Anpresskräfte,
die auf gegenüberliegenden
Endkappen 43 eingeleitet werden, um das Gehäuse/Radom
nach außen hin
abzudichten.
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Nachfolgend
wird anhand von 6 und 7 erläutert, dass
aber auch eine einteilige oder im Wesentlichen einteilige innere
Montageeinrichtung 115'' mit einer Längenausgleichseinrichtung 135 möglich ist.
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Dazu
können
nämlich
auch – wie
beispielsweise anhand von 6 und 7 in
schematischer Draufsicht dargestellt ist – Bügelfedern 124 als
innere Montageeinrichtung 115'' oder
Montagekörper 114'' verwendet werden, die insgesamt
elastisch verformbar sind, wie dies aus einem Vergleich gemäß 6 und 7 zu
ersehen ist. In 6 und 7 ist die Lage
und die Verformung der Bügelfedern 124 wiedergegeben,
die sich bei unterschiedlichen Längenausdehnungswerten
des Gehäuses/Radoms 1 gegenüber der
im Inneren der Antennen-Trag- und/oder Reflektoreinrichtung 9 ergeben
können.
In den 6 und 7 sind also die Spannbügel in gestauchtem bzw.
gestrecktem Zustand gezeigt.
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Der
geschilderte Aufbau unter Verwendung eines Kraftfederspeichers 123', der auf die
zugehörige
Endkappe 43 eine Anpresskraft in Richtung des zugehörigen Gehäuses/Radoms 1 erzeugt,
bewirkt zudem, dass durch diese Konstruktion auf die beiden gegenüberliegenden
Endkappen 43 durch den erwähnten Kraftfederspeicher 123' Anpresskräfte eingeleitet
werden, mit denen die beiden Endkappen 43 fest und dicht
an den gegenüberliegenden
Endabschnitten des kanal- oder
köcherförmigen Gehäuses/Radoms
angepresst gehalten werden. Die Kappen 43 weisen dazu bevorzugt
eine in das Gehäuse/Radom
hintergreifende, einsetzbare umlaufende Stegwand 43' auf, wobei
bevorzugt zwischen dem zugehörigen
Schulterabschnitt der Endkappe und der stirnseitigen Wandbegrenzung 47 des
Gehäuses/Radoms
auch eine umlaufende Dichtung eingebracht sein kann.
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Die
Erfindung beschreibt also eine Antenneneinrichtung, bei der der
innere Aufbau innerhalb des Radoms 1 mit einer inneren
Längenausgleichseinrichtung 135 an
dem Gehäuse/Radom 1 zumindest
mittelbar gehalten und verankert ist, wobei zudem eine äußere Längenausdehnungseinrichtung 35 vorgesehen
ist, die eine problemlose Montage der Antenneneinrichtung, d. h.
des Gehäuses/Radoms
z. B. an einer Wand, einem Mast etc. erlaubt. Das Gehäuse/Radom
kann dadurch vor allem temperaturbedingt eine unterschiedliche Längenausdehnung durchführen, ohne
dass das Gehäuse/Radom
beschädigt
oder zerstört
wird und Teile der im Inneren befindlichen Antennen oder des Radoms
Umwelteinflüssen
ausgesetzt werden würden,
vor allem Feuchtigkeit ins Innere des Gehäuses/Radoms eindringen könnte, was
höchst
unerwünscht
ist.
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Sowohl
die äußeren Montageeinrichtungen 15 wie
aber auch die inneren Montageeinrichtungen 115 können beispielsweise
problemlos auch an drei versetzt liegenden Stellen (oder mehr) vorgesehen sein.
In diesem Fall könnte
daran gedacht werden beispielsweise die am entferntesten liegende
Montageeinrichtung sowohl innen wie außen jeweils mit der geschilderten
inneren sowie äußeren Längenausgleichseinrichtung 35, 135 auszustatten
und lediglich dazwischenliegend eine äußere und eine innere Montageeinrichtung 15, 115 vorzusehen,
die jeweils ohne Längenausgleichseinrichtung
ausgebildet ist. Bevorzugt ist die Anordnung so, dass an einem Anfang
oder Ende eine Montageeinrichtung ohne Längenausgleichseinrichtung verwendet
wird und die nachfolgenden, versetzt zueinander liegenden Montageeinrichtungen
dann mit einer entsprechenden Längenausgleichseinrichtung
versehen sind, wobei mit zunehmender Entfernung von der Montageeinrichtung
ohne Längenausgleichseinrichtung
die verwendete Montageeinrichtung einen zunehmend größer werdenden
Längenausgleich
ermöglichen
muss.
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In
den Zeichnungen ist also ein Ausführungsbeispiel gezeigt, bei
welchem zumindest zwei Kammern vorgesehen sind, an welchen die Befestigungseinrichtung
angreift. Bei Bedarf können
aber auch noch mehr Kammern vorgesehen, die vorzugsweise parallel
zueinander laufen, an denen die Montageeinrichtung noch zusätzlich ansetzt.
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Als
Material für
das Gehäuse/Radom
kommen alle geeigneten Materialien in Betracht. Denkbar ist insbesondere
die Verwendung von Coextrudaten oder elektrisch neutralen Fasern.
Auch Materialien aus elektrisch neutralen Fasern unter Verwendung von
Holzfasern sind denkbar. Als Werkstoffe sind vor allem auch Thermoplaste
geeignet, die den höheren Wärmeausdehnungskoeffizienten
verglichen mit Metallen aufweisen.