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Die Erfindung bezieht sich auf eine Antennenanordnung für mindestens
zwei Frequenzbereiche mit einer längsstrahlenden Antenne (erste Antenne), deren
Antennenelemente an einem in Hauptstrahlrichtung verlaufenden leitenden Längsträger
befestigt sind, der als gespeistes Antennenelement einer in einem tieferen Frequenzbereich
mit gleicher Polarisationsebene wie die erste Antenne betriebenen zweiten Antenne
verwendet ist und Anschlußstellen für die diese Antenne speisende Antennenleitung
aufweist.
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Eine solche Antennenanordnung ist bekannt aus der britischen Patentschrift
736 918. Hierbei besteht die zweite Antenne lediglich aus einem Dipol.
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Aufgabe der Erfindung ist es, eine Antennenanordnung dieser Art zu
schaffen, durch die bei möglichst geringem Aufwand an Bauteilen die mit der zweiten
Antenne erzielbare Richtcharakteristik wunschgemäß gestaltet werden kann.
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Gemäß der Erfindung, die sich auf eine Antennenanordnung der eingangs
genannten Art bezieht, wird dies dadurch erreicht, daß die zweite Antenne ein Kreuzdipol
ist, dessen einer Dipol durch den Längsträger der ersten Antenne und dessen zweiter
Dipol durch einen auf die Frequenz der zweiten Antenne abgestimmten, im wesentlichen
senkrecht zum Längsträger außerhalb der Ebene der ersten Antenne angeordneten zusätzlichen
Dipol gebildet ist.
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In vorteilhafter Weise ist dabei der zusätzliche Dipol als Träger
von Antennenelementen einer weiteren längsstrahlenden Antenne ausgebildet.
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Eine andere Antennenanordnung für mindestens zwei Frequenzbereiche
der eingangs genannten Art ist dadurch gekennzeichnet, daß der Längsträger der ersten
Antenne eine Hälfte des Speisedipols der zweiten Antenne bildet, dessen andere Hälfte
in gleicher Weise durch den Längsträger einer weiteren längsstrahlenden Antenne
gebildet ist, die mit der ersten Antenne Rücken an Rücken angeordnet ist, etwa die
gleiche Länge wie diese aufweist und im gleichen oder einem benachbarten Frequenzbereich
betrieben ist.
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Zweckmäßig sind dabei die Anschlußstellen der als Faltdipole ausgeführten
gespeisten Antennenelemente der beiden längsstrahlenden Antennen zugleich als Anschlußstellen
der zweiten Antenne verwendet, wobei diese Anschlußstellen durch je eine Zweidrahtleitung
mit einer als Sternvierer aufgebauten Niederführungsleitung verbunden sind, die
an die Wicklungshälften eines Übertragers derart angeschaltet ist, daß bei geeigneter
Ausbildung der Primäranschlüsse dieses Übertragers die beiden Leiter jeder Zweidrahtleitung
für die Speiseenergie der längsstrahlenden Antenne -im Gegentakt, für die Speiseenergie
der zweiten Antenne jedoch im Gleichtakt beaufschlagt sind.
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Eine weitere Antennenanordnung der eingangs genannten Art für mindestens
zwei Frequenzbereiche zeichnet sich dadurch aus, daß der Längsträger der ersten
Antenne elektrisch in jeweils zwei etwa gleiche Teile aufgetrennt ist und als Dipol
betrieben ist, daß in gleicher Weise der Längsträger einer weiteren längsstrahlenden
Antenne aufgeteilt und betrieben ist, die mit der ersten Antenne Rücken an Rücken
liegt, etwa die gleiche Länge wie diese aufweist und im gleichen oder einem benachbarten
Frequenzbereich betrieben ist.
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Eine weitere Möglichkeit, die Richtcharakteristik der querstrahlenden
Antenne zu beeinflussen, besteht darin, daß der Längsträger der ersten Antenne elektrisch
unterteilt und als Speisedipol verwendet ist, daß eine weitere mit auf einem Längsträger
befestigten Antennenelementen versehene längsstrahlende Antenne so angeordnet und
bemessen ist, daß sie mit der ersten Antenne eine Zwillingsantenne bildet und ihr
Längsträger entweder als Direktor oder als Reflektor der zweiten Antenne wirkt.
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Die Erfindung wird an Hand von Ausführungsbeispielen näher erläutert.
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F i g. 1 zeigt eine Antennenanordnung, bei der der Längsträger
2 einer Vielelement-Yagi-Antenne 1
durch einen zusätzlichen Dipol 3
zu einem Kreuzdipol ergänzt ist und dadurch ein Rundstrahldiagramm ergibt. Die Strahler
2 und 3 sind dabei auf die gleiche Frequenz abgestimmt, wobei die durch die Strahlerelemente
der Yagi-Antenne 1 bedingte Unsymmetrie durch entsprechende Maßnahmen bei
der Zusammenschaltung der beiden Dipole 2 und 3 kompensiert werden kann. Es ist
dabei zweckmäßig, wenn der Frequenzabstand der Yagi-Antenne 1 und des Kreuzdipols
2, 3 möglichst groß ist. Dies läßt sich z. B. dann erreichen, wenn der Kreuzdipol
im UKW-Rundfunkbereich arbeitet und die Yagi-Antenne 1 auf Kanäle des Fernsehbandes
IV bzw. V abgestimmt ist.
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In den F i g. 2 bis 4 sind Antennenanordnungen dargestellt, bei denen
jeweils zwei Yagi-Antennen vorgesehen sind, die Dipolhälften eines quer zur Längsträgerlängsrichtung
strahlenden Strahlers bilden. F i g. 2 zeigt den Aufbau eines Kreuzdipols aus zwei
längsstrahlenden Yagi-Antennen 4 und 5, der im wesentlichen der in F i g. 1 erläuterten
Anordnung entspricht. Da hier jedoch zwei Längsstrahler 4 und 5 vorgesehen sind,
ist es zweckmäßig, diese in ihren Ebenen um einen im Vergleich zur Wellenlänge der
Längsstrahler geringen Betrag gegeneinander zu versetzen, um dadurch an der Kreuzungsstelle
eine Trennung der verschiedenen Antennenelemente der beiden Antennen zu erreichen.
Zur einfacheren Darstellung sind die Längsträger der beiden Yagi-Antennen unterbrochen
dargestellt, während in Wirklichkeit für einen derartigen Aufbau die Anwendung einer
der Y- bzw. T-Anpassung verwandten Speisungsart mechanisch vorteilhafter ist.
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In F i g. 3 sind die Yagi-Antennen 6 und 7 auf zwei verschiedene Sender
ausgerichtet, deren Einfallsrichtungen mit 8 bzw. 9 bezeichnet sind.
Beide Antennen können dabei auf verschiedene Frequenzen abgestimmt sein und z. B.
für den Empfang bestimmter Kanäle innerhalb der Fernsehbänder IV bzw. V verwendet
werden. Dabei kann der Winkel zwischen den Einfallsrichtungen 8 und 9 der beiden
Antennen 6 und 7 auch von 180° abweichen und sogar bis unter 90° verkleinert werden.
Die beiden Yagi-Antennen 6 und 7 bilden die Dipolhälften eines quer zur Längsträgerlängsrichtung
strahlenden Strahlers, dessen Hauptstrahlungsrichtung mit 10 bezeichnet ist
und etwa in der Richtung der Winkelhalbierenden zwischen den Strahlungsrichtungen
8 und 9
der beiden Yagi-Antennen 6 und 7 verläuft. Der besondere Vorteil
dieser Anordnung besteht dabei darin, daß für den quer zur Längsträgerlängsrichtung
strahlenden Strahler keine zusätzlichen Anschlußstellen erforderlich werden, weil
die an den Faltdipolen 11 und 12 der Yagi-Antennen 6 bzw.
7 angeschlossenen Antennenleitungen 13 und 14 zugleich
auch
die Frequenzen des quer zur Längsträgerlängsrichtung strahlenden Strahlers mit übertragen.
Die Antennenleitungen 13 und 14 sind hierzu über eine als Sternvierer aufgebaute
Niederführungsleitung 15 an die Wicklungshälften 16 bzw. 17 eines übertragers angeschaltet,
von dem aus eine Auftrennung der einzelnen Bereiche der verschiedenen Antennen vorgenommen
werden kann. Die zusammengehörenden Anschlußpunkte an die Leiter des Sternvierers
und an die Klemmen des übertragers sind jeweils gleich bezeichnet. Die Antennenleitung
13 der Yagi-Antenne 6 ist an die Leiter a und b angeschlossen,
die mit der Wicklungshälfte 16 verbunden sind. Demzufolge kann an den mit Fi bezeichneten
Klemmen des übertragers die von der Antenne 6 aufgenommene Frequenz F1 abgegriffen
werden. Ähnlich verhält es sich mit der von der Yagi-Antenne 7 aufgenommenen Frequenz
F2, die über die Leitungen c und d des Sternvierers übertragen wird und an den Klemmen
F2 des Übertragers abgenommen werden kann. Für die Frequenz F3 des quer zur Längsträgerlängsrichtung
strahlenden Strahlers sind die Leiter a, b sowie c, d paarweise parallel
geschaltet, und diese Frequenz wird durch Mittelanzapfung der Spulenhälften 16 und
17 an den mit F3 angegebenen Klemmen abgegeben. Die Dimensionierung der übertragerhälften
16 und 17 erfolgt dabei so, daß sie für die Frequenz F1 bzw. F2 einen ausreichend
hohen Querwiderstand darstellen. Bei Gemeinschaftsantennenanlagen, bei denen die
Niederführung und die Verteilung der einzelnen Kanäle über ein gemeinsames Kabel,
die sogenannte Verteilerleitung, erfolgt, braucht dementsprechend eine Aufteilung
der einzelnen Frequenzbereiche nicht vorgenommen zu werden.
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F i g. 4 zeigt eije ebenfalls aus zwei Yagi-Antennen 18 und
19 bestehende Antennenanordnung, deren Wirkungsweise im wesentlichen der
in F i g. 3 dargestellten Mehrbereichsantenne entspricht. Der Anschluß der Antennenleitungen
ist hier jedoch insoweit abgeändert, als für die Längsstrahler 18 und
19 an den zugehörigen Faltdipolen 20 und 21 getrennte Antennenleitungen
22 bzw. 23 vorgesehen sind. Für die Niederführung der vom quer zur Längsträgerlängsrichtung
strahlenden Strahler empfangenen Frequenzen ist ebenfalls eine besondere Leitung
24 vorgesehen, wobei die Längsträger der beiden Yagi-Antennen 18 und 19 an
den Anschlußstellen der Antennenleitungen 25 bzw. 26 aufgetrennt sind.
An Stelle dieser Speisungsart kann jedoch hierfür auch die bereits vorher beschriebene
Y- oder T-Anpassung verwendet werden.
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In F i g. 5 ist eine aus Längsstrahlern 27 und 28
bestehende
Zwillingsantenne dargestellt, die zur Erzeugung eines möglichst gebündelten Richtdiagramms
dient. Beide Antennen sind über Phasenleitungen 29 bzw. 30 auf eine gemeinsame
Antennenleitung 31
zusammengeschaltet. An dem Längsstrahler 27 sind Anschlußstellen
32 und 33 angebracht, so daß der Längsträger dieser Antenne als Dipol für quer zur
Längsträgerlängsrichtung einfallende Wellen wirkt. Dies kann in vorteilhafter Weise
auch durch die Anwendung der Y- oder T-Anpassung erreicht werden. Der Längsträger
der Antenne 28 ist im vorliegenden Beispiel länger gewählt und ragt seitlich über
die Enden des Dipols hinaus. Er bildet dadurch für den durch den Längsträger der
Antenne 27 gebildeten Dipol, der für die quer zur Längsträgerlängsrichtung einfallenden
Wellen vorgesehen ist, einen Reflektor. Umgekehrt könnte eine der Zwillingsantennen
dadurch als Direktor des für die quer zur Längsträgerlängsrichtung einfallenden
Wellen ausgelegten Dipols eingesetzt werden, daß der den aktiven Dipol bildende
Längsträger mit vorstehenden Enden ausgebildet würde. Wegen der Verwendung als Zwillingsantenne
ist eine Veränderung der Länge der Längsträger durch Hinzunahme von weiteren Antennenelementen
des Längsstrahlers deshalb nicht möglich, weil Zwillingsantennen den gleichen äußeren
Aufbau zeigen sollen und insbesondere in der Zahl ihrer Elemente übereinstimmen
müssen.