DE1160513B - Antenne mit grossem Gewinn, bestehend aus mehreren an einem Mast angeordneten Strahlern - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Internat. Kl.: H04d

Deutsche Kl.: 21 a4 - 46/01

Nummer: 1160 513

Aktenzeichen: S 74533IX d / 21 a4

Anmeldetag: 28. Juni 1961

Auslegetag: 2. Januar 1964

Die Erfindung bezieht sich auf eine Antenne mit großem Gewinn, bestehend aus mehreren auf der gleichen Betriebsfrequenz arbeitenden, an einem Mast, vorzugsweise vertikal übereinander, angeordneten Strahlern, die hinsichtlich ihrer Speisung in mindestens zwei unabhängig voneinander zu- oder abschaltbare Gruppen aufgeteilt sind.

Es ist bekannt, zur Erzielung einer ausgeprägten Richtcharakteristik eine größere Anzahl von Strahlern neben- oder übereinander anzuordnen. Um bei Betriebsunterbrechungen oder bei Überholungsarbeiten an der Antenne nicht die gesamte Anlage abschalten zu müssen, werden die Strahler in einzelne Gruppen aufgeteilt, die unabhängig voneinander an- bzw. abgeschaltet werden können. Bei einer bekannten Antenne dieser Art ist die eine Gruppe im oberen Teil des Mastes angeordnet, während die zweite Gruppe im unteren Teil des Mastes liegt. Wenn bei derartigen Antennen nur eine Strahlergruppe in Betrieb ist, so ergibt sich eine Strahlungscharakteristik, die erheblich von derjenigen abweicht, wie sie bei gleichzeitigem Betrieb beider Gruppen auftritt. Bei rundstrahlenden oder in bevorzugten Sektoren strahlenden Sendeantennen für den UKW-Rundfunk bzw. das Fernsehen machen sich diese Veränderungen im Strahlungsdiagramm besonders deshalb störend bemerkbar, weil im Empfangsbereich unter Umständen Nullstellen der Richtcharakteristik der Vertikalebene auftreten und deshalb eine gleichmäßige Versorgung des Gebietes nicht mehr sichergestellt ist.

Aufgabe der Erfindung ist es vor allem, die genannten Schwierigkeiten in möglichst einfacher Weise zu vermeiden und für die gesamte Antenne und für den Betrieb nur einzelner Gruppen der Antenne möglichst gleiche Strahlungscharakteristiken zu erzielen. Gemäß der Erfindung, welche sich auf eine Antenne der eingangs genannten Art bezieht, wird dies dadurch erreicht, daß die zu den einzelnen Gruppen gehörenden Strahler längs des Mastes in einer gemischten Anordnung derart verteilt sind, daß abwechselnd Strahler verschiedener Gruppen aufeinanderfolgen. Beim Abschalten einer der Gruppen wird bei gemäß der Erfindung aufgebauten Antennen deshalb nicht mehr der gesamte obere Teil oder der gesamte untere Teil der Antenne stillgelegt, sondern nur die zwischen den Strahlern anderer Gruppen liegenden Einzelstrahler der jeweils abgeschalteten Gruppe. Dadurch läßt sich beim Abschalten von Gruppen ein wesentlich günstigeres Strahlungsdiagramm als bei räumlich zusammengefaßten Gruppen erzielen, wobei insbesondere das Auftreten ausgeprägter Nullstellen Antenne mit großem Gewinn, bestehend aus
mehreren an einem Mast angeordneten Strahlern

Anmelder:

Siemens & Halske Aktiengesellschaft,

Berlin und München,

München 2, Wittelsbacherplatz 2

Als Erfinder benannt:
Dipl.-Phys. Georg v. Dall'armi,
Erding (Obb.)

bereits bei kleinen Winkelwerten unterhalb der Horizontalen vermieden ist. Es ist zweckmäßig, die Strahler der einzelnen Gruppen gleichmäßig auf den gesamten von Strahlern belegten Bereich des Mastes zu verteilen.

Für den Fall, daß für den Aufbau der Antennen an Stelle von Einzelstrahlern mehrere zu sogenannten Dipolfeldern zusammengefaßte Strahlereinheiten verwendet werden, von denen wiederum mehrere Dipolfelder hinsichtlich der Speisung zu einer Gruppe zusammengefaßt sind, läßt sich ebenfalls eine Verbesserung des Strahlungsdiagramms durch eine gemischte Anordnung der zu den einzelnen Gruppen gehörenden Dipolfelder erzielen. Die Anordnung der einzelnen Felder erfolgt dabei vorteilhaft so, daß abwechselnd Dipolfelder der verschiedenen Gruppen aufeinanderfolgen.

Als Ausführungsbeispiel der Erfindung ist eine für den UKW-Rundfunk bzw. für das Fernsehen arbeitende Sendeantenne und deren Speisung an Hand von Zeichnungen und Diagrammen dargestellt und näher erläutert.

F i g. 1 zeigt einen mit Dipolfeldern 2 bis 9 bestückten Mast 1, bei dem zur Erzielung eines horizontalen Rundstrahldiagramms jeweils vier Felder rings um den Mastl angeordnet sind. Dies ergibt sich aus F i g. 2, bei der die in F i g. 1 gezeigte Antenne von oben gesehen dargestellt ist. Jedes der Dipolfelder besteht diabei z. B. aus vier übereinander geordneten, horizontal polarisierten Dipolen. Die Speisung der einzelnen Felder ist in F i g. 3 gezeigt. Die Dipolfelder 2, 4 sowie 6 und 8 sind jeweils über die Leitungen 10 und 11 parallel geschaltet, die ihrerseits über die Leitungen 12 und 13 zu dem gemeinsamen Verteiler 15 zusammengeführt sind. Die

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übrigen zwischen den genannten Feldern liegenden Dipolfelder 3 und 5 sowie 7 und 8 sind ebenfalls über Leitungen 16 und 17 parallel geschaltet und über die Leitungen 18 und 19 zu dem gemeinsamen Verteiler 20 zusammengeführt. Die gesamte Antenne besteht demnach aus zwei gleichen unabhängig voneinander gespeisten Gruppen, die beide zusammen oder getrennt für sich zu- bzw. abgeschaltet werden können. Die Dipolfelder 2, 4, 6 und 8 werden über die Zuführungsleitung 21 gespeist, während für die Dipolfelder 3, 5, 7 und 9 die Hochfrequenzenergie über die Leitung 22 zugeführt wird. Die Leitungen von Schalter 23 zu den Dipolfeldern 2 bis 9 sind nicht gleich lang, um eine Absenkung des Strahlungsmaximums und eine Auffüllung der Nullstellen zu erzielen. Der Sender 24 ist über die gemeinsame Hochfrequenzleitung 25 mit dem Schalter 23 verbunden. In F i g. 4 ist die relative Feldstärke der Antenne in Abhängigkeit von dem bei F i g. 1 eingezeichneten Winkel δ (Vertikalcharakteristik) dargestellt, wobei angenommen ist, daß, wie bishei üblich, die obere Hälfte der Antenne (Dipolfelder 6 bis 9) eine Gruppe bildet und die untere Hälfte der Antenne (Dipolfelder 2 bis 5) ebenfalls zu einer Gruppe zusammengefaßt ist. Die mit 25 bezeichnete ausgezogene Kurve gibt den Verlauf der relativen Feldstärke in Abhängigkeit vom Winkel ö an, wenn beide Gruppen gleichzeitig in Betrieb sind. Die gestrichelte Kurve 26 zeigt dagegen den Feldstärkeverlauf bei eingeschalteter oberer Halbantenne (Dipolfelder 6 bis 9), während die strichpunktierte Kurve 27 den Feldstärkeverlauf beim Betrieb nur der unteren Halbantenne (Dipolfelder 2 bis 5) angibt. Es ergibt sich, daß in den beiden letztgenannten Fällen der Feldstärkeverlauf erheblich von den bei Normalbetrieb (Kurve 25) auftretenden Verhältnissen abweicht und deshalb die Versorgung des Empfangsgebietes nicht mehr in wünschenswertem Maße gewährleistet ist. Insbesondere ist das Maximum, welches wegen der erhöhten Aufstellung der Antenne bei einem Winkel von etwa 1° unterhalb der Horizontalen auftreten soll, bei Teilbetrieb stark nach oben bzw. nach unten verschoben.

In F i g. 5 ist der Verlauf der relativen Feldstärke in Abhängigkeit vom Winkel δ dargestellt, wenn die Speisung der Antenne entsprechend dem in F i g. 3 angegebenen Schema erfolgt. Es zeigt sich, daß die bei gleichzeitigem Betrieb der beiden Antennengruppen auftretende Vertikalcharakteristik (ausgezogene Kurve 28) insbesondere im Hauptstrahlungsbereich kaum von der beim Betrieb einer Teilantenne auftretenden Charakteristik (gestrichelte Kurve 29) abweicht. Von besonderer Bedeutung ist auch die Tatsache, daß die Charakteristiken beider Teilantennen gleich sind.

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Antenne mit großem Gewinn, bestehend aus mehreren auf der gleichen Betriebsfrequenz arbeitenden, an einem Mast, vorzugsweise vertikal übereinander, angeordneten Strahlern, die hinsichtlich ihrer Speisung in mindestens zwei unabhängig voneinander zu- oder abschaltbare Gruppen aufgeteilt sind, dadurch gekennzeichnet, daß die zu den einzelnen Gruppen gehörenden Strahler längs des Mastes in einer gemischten Anordnung derart verteilt sind, daß abwechselnd Strahler verschiedener Gruppen aufeinanderfolgen.

2. Antenne nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Strahler jeder einzelnen Gruppe gleichmäßig auf den gesamten von Strahlern belegten Bereich des Mastes verteilt sind.

3. Antenne nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß bei aus mehreren Dipolfeldern aufgebauten Gruppen längs des Mastes abwechselnd die Dipolfelder verschiedener Gruppen aufeinanderfolgen.

4. Antenne nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch die Verwendung von Sendeantennen für die Übertragung von UKW-Rundfunk- und Fernsehprogrammen.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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