DE1062770B - High frequency antenna - Google Patents

High frequency antenna

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DE1062770B
DE1062770B DEA29534A DEA0029534A DE1062770B DE 1062770 B DE1062770 B DE 1062770B DE A29534 A DEA29534 A DE A29534A DE A0029534 A DEA0029534 A DE A0029534A DE 1062770 B DE1062770 B DE 1062770B
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Germany
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antenna
antenna element
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plastic
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DEA29534A
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Inventor
Franciscus Petrus Van Cornelis
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Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q1/00—Details of, or arrangements associated with, antennas
    • H01Q1/12—Supports; Mounting means
    • H01Q1/1207—Supports; Mounting means for fastening a rigid aerial element
    • H01Q1/1228—Supports; Mounting means for fastening a rigid aerial element on a boom

Landscapes

  • Support Of Aerials (AREA)
  • Vibration Prevention Devices (AREA)
  • Road Signs Or Road Markings (AREA)

Description

DEUTSCHESGERMAN

Die Erfindung betrifft eine Hochfrequenzdipolantenne, wie sie allgemein zum Empfang von Fernseh- oder frequenzmodulierten Ultrakurzwellen, verwendet wird.The invention relates to a high-frequency dipole antenna, as they are generally used for receiving television or frequency-modulated ultra-short waves is used.

Bei der horizontalen Polarisation dieser Wellen, die jetzt in der Regel für Fernsehsendungen verwendet wird, besteht eine solche Antenne aus einem sich senkrecht zur Richtung des Senders erstreckenden horizontalen Dipol. Zur Steigerung der Empfindlichkeit der Antenne und Verbesserung der Richtcharakteristiken ist dieser Dipol, der für eine gute Bandbreite auch gefaltet sein kann, häufig mit einem Reflektor kombiniert, einem Stab bestimmter Länge, der, in Richtung des Senders gesehen, in einem bestimmten Abstand hinter dem Dipol angeordnet ist. Die Richt-Charakteristiken und die Empfindlichkeit der Antenne können weiterhin durch die Verwendung von Wellenleitern vergrößert werden, Elementen, die ebenfalls stabförmig· und in bestimmtem Abstand vor dem Dipol angebracht sind. Diese Elemente sind in der Regel eines hinter dem anderen auf einer horizontalen Ebene angeordnet und werden stets in der Mitte durch ein Tragrohr gehalten. Dieses Tragrohr ist in irgendeiner Weise an einem Mast befestigt, während dafür gesorgt werden muß, daß der Schwerpunkt dieser Verbundantenne in der Nähe dieses Befestigungspunktes zu liegen kommt. With the horizontal polarization of these waves, which is now generally used for television broadcasts, such an antenna consists of a horizontal dipole extending perpendicular to the direction of the transmitter. To increase the sensitivity of the antenna and improve the directional characteristics, this dipole, which can also be folded for a good bandwidth, is often combined with a reflector, a rod of a certain length, which, when viewed in the direction of the transmitter, is a certain distance behind the dipole is arranged. The directional characteristics and the sensitivity of the antenna can be further increased by using waveguides, elements that are also rod-shaped and placed at a certain distance in front of the dipole. These elements are usually arranged one behind the other on a horizontal plane and are always held in the middle by a support tube. This support tube is fastened in some way to a mast, while it must be ensured that the center of gravity of this composite antenna comes to lie in the vicinity of this fastening point.

Diese elektrischen Elemente einer solchen Antenne werden heute allgemein aus Rohren aus reinstem Aluminium hergestellt. Diese Rohre sind vorzugsweise an den Enden geschlossen, um den sogenannten Orgelpfeifeneffekt zu verhindern, welcher dadurch verursacht wird, daß der Wind in das Rohr bläst. Der Träger und der Mast bestehen auch häufig aus Rohren, deren Enden aus den gleichen Gründen geschlossen sind.These electrical elements of such an antenna are now generally made from tubes of the purest Made of aluminum. These tubes are preferably closed at the ends to the so-called To prevent the organ pipe effect caused by the wind blowing into the pipe. The beam and the mast are also often made of tubes, the ends of which are closed for the same reasons are.

Ein bekannter Nachteil von auf dem Dach z. B. neben dem Kamin oder sonstwo angebrachten Fernsehantennen ist, daß sie durch den Wind in Schwingung versetzt werden und einen hörbaren Ton erzeugen, den man als sehr störend bezeichnen kann. Es ist bereits bekannt, diesen Heul- oder Brummton durch Verwenden eines Holzmastes oder durch vollständiges Füllen des Stahlrohrmastes mit Sand und Zustopfen an beiden Enden zu dämpfen. Weiterhin können Gummibänder unter den Schellen angebracht werden, welche den Mast zu dessen Befestigung umgeben. Der Mast sollte weiterhin derart verankert werden, daß die Befestigungspunkte für die Verspannungen, die auch über Gummi befestigt werden können, nicht mit Schwingungsknoten übereinstimmen.A known disadvantage of z. B. next to the fireplace or elsewhere attached television antennas is that they are vibrated by the wind and produce an audible sound, which can be described as very annoying. This howling or humming sound is already known by using a wooden pole or by completely filling the tubular steel pole with sand and To dampen plugs at both ends. Furthermore, rubber bands can be attached under the clamps which surround the mast for its attachment. The mast should continue to be anchored in this way that the fastening points for the tension, which can also be fastened with rubber, do not coincide with vibration nodes.

Schließlich wird empfohlen, die einzelnen Elemente der Antenne mit Schnüren zusammenzubinden, was aber nicht zum besseren Aussehen der Antenne beiträgt.Finally, it is recommended to tie the individual elements of the antenna together with cords, but what? does not improve the appearance of the antenna.

HochfrequenzantenneHigh frequency antenna

Anmelder:Applicant:

Cornells Franciscus Petrus van den Assem, Capelle, Isel (Niederlande)Cornells Franciscus Petrus van den Assem, Capelle, Isel (Netherlands)

Vertreter: Dr. W. Germershausen, Patentanwalt, Frankfurt/M., Neue Mainzer Str. 53 Representative: Dr. W. Germershausen, patent attorney, Frankfurt / M., Neue Mainzer Str. 53

Beanspruchte Priorität: Niederlande vom 20. Mai 1957Claimed priority: Netherlands May 20, 1957

,Cornells Franciscus Petrus van den Assem, Capelle, Isel (Niederlande), . ist als Erfinder genannt worden, Cornell's Franciscus Petrus van den Assem, Capelle, Isel (Netherlands),. has been named as the inventor

Diese Vorkehrungen haben alle den Nachteil, .daß sie umständlich sind und zusätzliche Unkosten und Mühe verursachen.These precautions all have the disadvantage that they are cumbersome and additional costs and Cause trouble.

Die Erfindung gründet sich auf der Entdeckung, daß bei einer starren Befestigung der Antennenelemente am Träger durch den an ihnen vorbeistreichenden Wind eine vertikale Unterdruckwelle auftritt, wobei die Ablenkebene vertikal durch die Antenne läuft. Diese Welle ist teilweise auch auf die Wirbel zurückzuführen, welche von den Vorderelementen in Richtung des Windes verursacht werden. Diese Art der Schwingung in der senkrechten Ebene wird in der Flugzeugindustrie »Flattern« genannt. Durch den in horizontaler Richtung vorbeistreichenden Wind entstehen auf der Ober- und Unterseite der Antenne Druckschwankungen der Luft, welche die erwähnten stehenden Schwingungen der Antenne verursachen. Diese Schwingungen sind naürlich am stärksten, wenn der Wind senkrecht zum Antennenstab steht. Die Durchbiegung eines solchen eingespannten Antennenelementes ist an den Enden natürlich am. größten.The invention is based on the discovery that with a rigid attachment of the antenna elements a vertical negative pressure wave on the girder due to the wind blowing past them occurs with the deflection plane running vertically through the antenna. This wave is partly due to the Vortices caused by the fore elements in the direction of the wind. These The type of vibration in the vertical plane is called "flutter" in the aircraft industry. Through the Horizontal wind blowing occurs on the top and bottom of the antenna Pressure fluctuations in the air, which cause the above-mentioned standing oscillations of the antenna. These vibrations are of course strongest when the wind is perpendicular to the antenna rod. the The deflection of such a clamped antenna element is naturally greatest at the ends.

In waagerechter Richtung gesehen kann eine Durchbiegung der Antennenelemente nur in der gleich Richtung des Winddruckes erfolgen.Seen in the horizontal direction, the antenna elements can only bend in the same direction the wind pressure.

In einem Windkanal ergaben Versuche mit einer Fernsehdipolantenne, welche an einem starren Träger und einem Mast befestigt war, dessen Gesamtlänge 2,34 m betrug (Fernsehsender Lopik) und dessen Dipol in der üblichen Weise starr in der Mitte be-In a wind tunnel, tests with a television dipole antenna attached to a rigid support and a mast was attached, the total length of which was 2.34 m (TV station Lopik) and its The dipole is rigidly placed in the middle in the usual way.

909 580/282909 580/282

Claims (3)

'* 1 festigt war, bei einem Q-Wert von 5 (wobei die Windgeschwindigkeit in m/sec sich aus 1,6 j/ρ errechnet) eine stehende vertikale Unterdruckschwingung, deren stroboskopisch- -gemessene Frequenz IiI 80 Hz betrug. Bei diesen Versuchen wurde auch ein Schwingungsbauch an den Stellen gefunden, wo in der Praxis die Antennenelemente zuerst durch Ermüdung des Materials infolge dieses wiederholten Durchbiegens'-zuBruch "gehen.-'1-" ε ~* y "! * A Gegenstand der Erfindung ist di%^Beseitigung dieser Nachteile und eine; Fernsehantennecdie nicht mehr zum Schwingen gebracht werden kann, die leicht ein für. allemal aufzurichten ist und %ei welcher Ermüdungsbrüche nicht, mehr auftreten^ .-. ..- - Dies wird gemäß der Erfindung dadurch erreicht, daß die Befestigung der Antennenelemente auf der horizontalen Ebene starr und auf der vertikalen elastisch ist. - - - - Hierdurch ist die Dämpfung so groß geworden, daß die vertikale Schwingung nicht mehr auftreten kann. Im einzelnen wird das Antennenelement von der Mitte nach beiden Seiten hin auf einer gewissen Länge von einer Hülle äüs Kunststoff umgeben, die von der Mitte aus auf beiden Seiten-auf der waagerechten Ebene mit einem breiten und auf der senkrechten mit einem schmaleren. Steg verbunden, ist, wobei ein Gehäuse über das Tragrohr, geschoben ist und das Antennenelement in der Mitte senkrecht kreuzt. Hierdurch wird erreicht, daß der Befestigungspunkt im Hinblick auf Schwingungen in der vertikalen Ebene nicht scharf begrenzt ist,** während infolge der §»■ Befestigung über eine gegebene Strecke von der Mitte aus die Dämpfung so groß ist, daß sich keine stehende Welle ausbilden kann. Im Hinblick auf den möglichen Winddruck ist-die Lagerung in horizontaler Richtung dagegen recht starr. Vorzugsweise sollte die Hülle, welche das Antennenelement umgibt, in regelmäßigen Abständen unterbrochen sein, wodurch die Dämpfung sogar noch wirksamer wird. Die Erfindung wird nachstehend eingehender unter * Bezugnahme auf eine Ausführungsform erläutert! Fig. 1 und 2 sind perspektivische Ansichten von oben bzw. von unten einer Antenne gemäß einer Ausführungsform der Erfindung. Das Antennenelement 1, welches einen Teil eines ausgedehnteren Antennensystems bilden kann, besteht aus einem Aluminiumrohr von bestimmtem Durchmesser und ist an beiden Enden 2 geschlossen. Das Element 1 ist fest an einem Kastenrohrträger 3 von quadratischem Querschnitt befestigt, weiches es senkrecht in der Mitte kreuzt. Von der Mitte aus ist das Antennenelement über eine gewisse Strecke von einer darumgepreßten Hülle 4 aus Kunststoff umgeben. Die Strecke ergibt sich unter anderem aus der Gesamtlänge des Elementes und der Plastizität des Kunststoffes. Das vorzugsweise hierfür verwendete Material ist Polyäthylen. Dieses hat nicht nur ausgezeichnete elektrische und mechanische Eigenschaften, sondern auch eine hohe Schrumpfung, so daß die Verbindung zwischen der Hülle 4 und dem Element 1 sehr fest ist. Weiterhin kann dieses Material durch Zugabe von wenigen Prozent Ruß klimafest gemacht werden, so 770 daß es Seeluft, Ozon und Ultraviolettstrahlung der Sonne standhält. Die Hülle 4, welche das Antennenelement 1 umgibt, ist von der Mitte aus auf beiden Seiten in horizontaler EbeneJmit Stegen 6 beträchtlicher Breite versehen, welche der Deformation des Antennenelementes 1 durch Winddruck zusammen mit der den Träger 3 umgebenden Hülle 5 entgegenwirken. In vertikaler Richtung besitzt die Befestigungsvorrichtung von der Mitte aus auf beiden Seiten ziemlich schmale Stege 7, so daß das Antennenelement 1 in vertikaler Richtung elastisch befestigt ist. Es ist von Vorteil, die Hülle, die Stege und die den Träger-umgebende Hülle als Ganzes im Spritzguß aus Kunststoff herzustellen. Die Erfindung beschränkt sich natürlich nicht auf diese Ausführung. Urn die Dämpfungswirkung zü fördern, ist es vorteilhaft, die Hülle 4 aus lim das Antennenelement 1 g6preß:tem" Isörierstoff in gleichmäßigen Abständen 8 zu unterbrechen. Zur weiteren Befestigung und Sicherung ist eine Halteschraube 9 vorgesehen. Bei der hier dargestellten Ausführungsform sitzt das Antennenelement 1 am Ende des Tragrohres 3, und das Ende desselben wird durch die Endwand der Hülle 5 verschlossen. Natürlich werden bei der Montage einer Verbündantenne die anderen Elemente über den Träger 3 geschoben, wobei vorher gebohrte Löcher für die Halteschrauben die genaue Stelle angeben. Infolge des rechteckigen Querschnitts des Halterohres ' 3 können sich die Antennenelemente nicht drehen. Es wurde festgestellt, daß bei den auftretenden Windgeschwindigkeiten und den für die verschiedenen Frequenzen möglichen Längen der Stäbe die Befestigungsweise derselben gemäß der Erfindung eine Schwingung nicht mehr auftreten läßt. Ein Bruch der Antennenelemente infolge dieser Schwingungen gehört nunmehr auch der Vergangenheit an. Patentansprüche:'* 1 was consolidated, with a Q value of 5 (the wind speed in m / sec being calculated from 1.6 j / ρ) a standing vertical vacuum oscillation, the stroboscopic frequency of which was 80 Hz. In these tests, an antinode was found at the points where, in practice, the antenna elements first "break" due to fatigue of the material as a result of this repeated bending - "1-" ε ~ * y "! * A is the subject of the invention The elimination of these disadvantages and a television antenna which can no longer be made to vibrate, which can easily be erected once and for all and which fatigue fractures do not occur anymore ^ .-. ..- - This is achieved according to the invention that the fastening of the antenna elements is rigid on the horizontal plane and elastic on the vertical plane. - - - - This has made the damping so great that vertical oscillation can no longer occur For a certain length, it is surrounded by a plastic cover, which starts out from the middle on both sides - on the horizontal plane with a wide one and on the vertical plane with an e in a narrower one. Web connected, is, with a housing over the support tube is pushed and the antenna element crosses vertically in the middle. This ensures that the point of attachment is not sharply delimited with regard to vibrations in the vertical plane, while due to the attachment over a given distance from the center the damping is so great that no standing wave can form . With regard to the possible wind pressure, on the other hand, the storage in the horizontal direction is quite rigid. Preferably, the envelope surrounding the antenna element should be interrupted at regular intervals, which makes the attenuation even more effective. The invention is explained in more detail below with reference to an embodiment! Figures 1 and 2 are top and bottom perspective views, respectively, of an antenna according to an embodiment of the invention. The antenna element 1, which can form part of a more extensive antenna system, consists of an aluminum tube of a certain diameter and is closed at both ends 2. The element 1 is firmly attached to a tubular box beam 3 of square cross-section, which it crosses vertically in the middle. From the center, the antenna element is surrounded over a certain distance by a molded sleeve 4 made of plastic. The distance results, among other things, from the total length of the element and the plasticity of the plastic. The preferred material used for this is polyethylene. This not only has excellent electrical and mechanical properties, but also a high degree of shrinkage, so that the connection between the shell 4 and the element 1 is very strong. Furthermore, this material can be made climate-proof by adding a few percent carbon black so that it can withstand sea air, ozone and ultraviolet radiation from the sun. The sheath 4, which surrounds the antenna element 1, is provided from the center on both sides in a horizontal plane with webs 6 of considerable width, which counteract the deformation of the antenna element 1 by wind pressure together with the sheath 5 surrounding the carrier 3. In the vertical direction, the fastening device has rather narrow webs 7 from the center on both sides, so that the antenna element 1 is fastened elastically in the vertical direction. It is advantageous to produce the shell, the webs and the shell surrounding the carrier as a whole by injection molding from plastic. The invention is of course not limited to this embodiment. In order to promote the damping effect, it is advantageous to interrupt the cover 4 from the antenna element 1 by pressing the insulating material at regular intervals 8. A retaining screw 9 is provided for further fastening and securing. In the embodiment shown here, the antenna element 1 is seated at the end of the support tube 3, and the end of the same is closed by the end wall of the sheath 5. Of course, when assembling a composite antenna, the other elements are pushed over the support 3, with previously drilled holes for the retaining screws indicating the exact location The antenna elements cannot rotate in the cross-section of the holding tube 3. It has been found that with the wind speeds occurring and the lengths of the rods possible for the various frequencies, the manner in which they are fastened according to the invention no longer allows vibration to occur Vibrations belonging t is now a thing of the past. Patent claims: 1. Hochfrequenzantenne, bestehend aus einem oder mehreren stabförmigen Antennenelementen, die in der Mitte an einem Tragrohr angebracht sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Befestigung der Antennenelemente (1) in horizontaler Ebene starr und in vertikaler elastisch ist.1. High-frequency antenna, consisting of one or more rod-shaped antenna elements which are attached in the middle to a support tube, characterized in that the fastening of the antenna elements (1) is rigid in the horizontal plane and elastic in the vertical plane. 2. Hochfrequenzantenne gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Befestigung durch Umgeben des Antennenelementes (1) von der Mitte aus nach beiden Seiten hin auf einer bestimmten Strecke mit einer Hülle (4) aus Kunststoff erfolgt, welche von der Mitte aus nach beiden Seiten hin auf der horizontalen Ebene mit einem breiten Steg (6) und in der vertikalen mit einem weniger breiten Steg (7) verbunden ist, wobei eine weitere Hülle (5) über das Tragrohr (3) geschoben ist, welches das Antennenelement (1) in der Mitte senkrecht kreuzt.2. High-frequency antenna according to claim 1, characterized in that the attachment by surrounding the antenna element (1) from the center to both sides on a certain distance with a sleeve (4) made of plastic, which from the center to both sides is connected on the horizontal plane with a wide web (6) and in the vertical plane with a less wide web (7) , a further cover (5 ) being pushed over the support tube (3) which the antenna element (1) in the center crosses vertically. 3. Hochfrequenzantenne gemäß Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die das Antennenelement (1) umgebende Hülle (4) an einer oder mehreren Stellen (8) unterbrochen ist.3. High-frequency antenna according to claim 2, characterized in that the shell (4) surrounding the antenna element (1) is interrupted at one or more points (8). Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings
DEA29534A 1957-05-20 1958-05-20 High frequency antenna Pending DE1062770B (en)

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