DE1183976B

DE1183976B - Antennenanordnung, bestehend aus uebereinandergesetzten Rundstrahlgruppen

Info

Publication number: DE1183976B
Application number: DET21017A
Authority: DE
Inventors: Dr Rudolf Becker
Original assignee: Telefunken Patentverwertungs GmbH
Current assignee: Telefunken Patentverwertungs GmbH
Priority date: 1961-10-24
Filing date: 1961-10-24
Publication date: 1964-12-23

Description

Antennenanordnung, bestehend aus übereinandergesetzten Rundstrahlgruppen Von Sendeantennen für den Hörrundfunk oder Fernsehfunk wird gefordert, daß sie bei annähernd kreisförmiger Horizontalcharakteristik (Rundstrahlcharakteristik) eine Vertikalcharakteristik besitzen, die eine scharfe Bündelung der ausgestrahlten Energie mit dem Strahlungsmaximum in Richtung der Horizontalen oder in deren Nachbarschaft aufweist.
Es sind Antennenanordnungen bekannt, bei denen die scharfe Bündelung der Sendeenergie innerhalb einer Vertikalebene dadurch erreicht wird, daß mehrere, meist nicht weniger als vier Rundstrahlelemente oder -gruppen vertikal übereinandergesetzt werden. Die gewünschte horizontale Rundstrahlung einer solchen Rundstrahlgruppe kann durch Zusammenwirken einer Anzahl von Richtstrahlergruppen erzielt werden, die unter gleichen Winkeln um eine vertikale Achse angeordnet sind. Die Anzahl der Richtstrahlergruppen ist dadurch bestimmt, daß sich die horizontalen Strahlungsdiagramme der einzelnen Strahler in möglichst guter Annäherung zu einem Rundstrahldiagramm ergänzen sollen. Aus wirtschaftlichen Gründen ist man bestrebt, dieses Ziel mit einer möglichst kleinen Anzahl von in der gleichen Ebene angeordneten Richtstrahlergruppen zu erreichen. Die kleinste Anzahl, die bei der Verwendung von aus Dipolstrahlem aufgebauten Richtstrahlergruppen, z. B. Viererfeldern, eine hinreichende Annäherung an ein Rundstrahldiagramm ergibt, sind nach den Erfahrungen der Praxis drei um Winkel von 120° gegeneinander versetzte Richtstrahlergruppen. Zur besseren Verrundung des Horizontaldiagramms können in bekannter Weise die in den einzelnen Ebenen übereinander angeordneten Rundstrahlgruppen paarweise um den halben Winkel zwischen zwei benachbarten Richtstrahlergruppen verdreht werden.
Die einzelnen Richtstrahlergruppen derartiger Antennenanordnungen können entweder untereinander gleichphasig gespeist werden, oder, es kann eine Drehfeldspeisung angewandt werden; bei der die zu einer Rundstrahlgruppe gehörenden Richtstrahlergruppen mit Strömen gespeist werden, deren Phasen den Azimuten der zugehörigen Richtstrahlergruppen entsprechen. Es ist bekannt, daß sich bei der zuletzt erwähnten Speisungsart Anpassungsfehler, wenigstens zum Teil, gegenseitig kompensieren, so daß die Güte der Anpassung oder auch die Breite des Arbeitsfrequenzbandes für eine derartige Antennenanordnung vergrößert werden kann.
Auf Antennenanordnungen der beschriebenen Art bezieht sich die Erfindung.
Bei Antennen, deren Rundstrahlcharakteristik in der oben angegebenen Weise durch Verdrehen je zweier übereinanderliegender Rundstrahlgruppen gegeneinander verbessert wird, tritt ein unerwünsch ter Effekt auf, der sich darin äußert, daß sich die Hauptstrahlungsrichtung im Vertikaldiagramm in Abhängigkeit vom Azimutwinkel abwechselnd nach oben und unten ändert (sogenannter Hutkrempeneffekt).
Die Aufgabe, diesen störenden Effekt zu beseitigen, löst die Erfindung in der Weise, daß eine Antennenanordnung mit einer im wesentlichen kreisförmigen horizontalen Strahlungscharakteristik (Rundstrahlcharakteristik), bestehend aus vier entlang einer vertikalen Achse übereinandergesetzten Rundstrahlgruppen, von denen jede aus einer kleinen Anzahl, vorzugsweise drei Richtstrahlorgruppen aufgebaut ist, die um die vertikale Achse, gegeneinander um gleiche Winkel versetzt, angeordnet sind, wobei einzelne der Rundstrahlgruppen gegenüber einer benachbarten Rundstrahlgruppe um den halben oben bezeichneten Winkel verdreht sind, erfindungsgemäß spiegelbildlich symmetrisch zu ihrer horizontalen Mittelebene sowohl aufgebaut als auch gespeist wird.
Sind zur Erzielung eines höheren Gewinns mehr als vier Rundstrahlgruppen notwendig, so soll nach einer Weiterbildung der Erfindung die Gesamtzahl aller Rundstrahlgruppen ein Vielfaches von vier sein, wobei jeweils zwei benachbarte, aus vier Rundstrahlgruppen bestehende Teilantennen, die nach der oben angegebenen Vorschrift aufgebaut sind, spiegelbildlich symmetrisch zu der horizontalen Mittelebene zwischen den beiden Teilantennen sowohl aufgebaut als auch gespeist werden.
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel einer Antennenanordnung nach der- Erfindung dargestellt. F i g. 1 ist der Aufriß des oberen Teiles einer solchen Antennenanordnung; F i g. 2 und 3 zeigen Schnitte in horizontalen Ebenen durch zwei benachbarte Rundstrahlgruppen. Der aus Metallblech gefertigte Zylinder 1 bildet sowohl den gemeinsamen Tragemast als auch den Reflektor für die aus den Strahlerelementen 3 aufgebauten Richtstrahlergruppen 2, die in jeder Ebene zu einer Rundstrahlgruppe zusammengesetzt sind. Jede Richtstrahlergruppe besteht aus vier horizontalen Strahlerelementen 3 (Vierereinheitsfeld), von denen je zwei einen Ganzwellendipol bilden, der -in seiner Mitte über eine symmetrische Hochfrequenzleitung gespeist wird. Die Dipole sind entsprechend der Krümmung des den Reflektor bildenden Tragemastes geknickt. Die Strahlerelemente sind in ihren Spannungsknoten an Stützen befestigt, die von dem Mast ausgehen. Die Stützen sind in der Zeichnung weggelassen.
Die Schnitte A-B und C-D, wie sie F i g: 2 und 3 zeigen, lassen die Verdrehung zweier Rundstrahlgruppen gegeneinander um den halben Winkel zwischen zwei Richtstrahlergruppen, der im Beispiel 60° beträgt, erkennen. Dabei sind die Rundstrahlgruppen aus der Antennenanordnung herausgelöst betrachtet, um die Darstellung nicht zu komplizieren.
Das Wesen der Erfindung besteht darin, daß die Spiegelbildsymmetrie des Antennenaufbaues bezüglich der horizontalen Mittelebene auch spiegelbildlich symmetrische Vertikaldiagramme der Antennenteile oberhalb und unterhalb der Symmetrieebene erzeugen muß, so daß die Hauptstrahlungsrichtung im resultierenden Vertikaldiagramm der Antennenanordnung als Ganzes grundsätzlich nicht, abhängig vom Azimutwinkel, von der Horizontalen abweichen kann.

Claims

Patentansprüche: 1. Antennenanordnung mit einer im wesentlichen kreisförmigen horizontalen Strahlungscharakteristik (Rundstrahlcharakteristik), bestehend aus vier entlang einer vertikalen Achse übereinandergesetzten Rundstrahlgruppen, von denen jede aus einer kleinen Anzahl, vorzugsweise drei Richtstrahlergruppen aufgebaut ist, die um die vertikale Achse, gegeneinander um gleiche Winkel versetzt, angeordnet sind, wobei einzelne der Rundstrahlgruppen gegenüber einer benachbarten Rundstrahlgruppe um den halben oben bezeichneten Winkel verdreht sind, d a d u r c h gekennzeichnet, daß die Antennenanordnung spiegelbildlich symmetrisch zu ihrer horizontalen Mittelebene sowohl aufgebaut ist als auch gespeist wird.
2. Antennenanordnung mit einer im wesentlichen kreisförmigen horizontalen Strahlungscharakteristik (Rundstrahlcharakteristik), bestehend aus mehr als vier entlang einer vertikalen Achse übereinandergesetzten Rundstrahlgruppen, von denen jede aus einer kleinen Anzahl, vorzugsweise drei Richtstrahlergruppen aufgebaut ist, die um die vertikale Achse, gegeneinander um gleiche Winkel versetzt, angeordnet sind, wobei einzelne der Rundstrahlgruppen gegenüber einer benachbarten Rundstrahlgruppe um den halben oben bezeichneten Winkel verdreht sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Gesamtzahl der Rundstrahlgruppen ein Vielfaches von vier ist, daß jeweils vier einander benachbarte Rundstrahlgruppen eine Antennenanordnung nach dem Anspruch 1 bilden (Teilantenne) und daß jeweils zwei benachbarte Teilantennen spiegelbildlich symmetrisch zu der zwischen ihnen liegenden horizontalen Mittelebene sowohl aufgebaut als auch gespeist sind. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Auslegeschrift Nr. 1025 947.