DE1466567A1 - Breitbandige Antennenanordnung - Google Patents

Description

• Breitbandige Antennenanordnung

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  Die Erfindung betrifft eine breitbandige .Antennenanordnung

  die durch eine breitbandß.ge Kompensation des Widerstandes

  der Antennenelemente gekennzeichnet ist. Unter Antennen-

  element soll hierbei ein beliebiger zur Strahlung, beitra-

  gender Teil der Antenne verstanden werden, also z.B. ein

  DipolL oder eine Gruppe von Dipolen vor einer Reflektorwand,9

  eilt sogenanates Antennenfeld oder eine Zusammenschaltung

  mehrerer Antennenfelderg vorzugsweise eine Antennenebene,

  Es ist bekannt» Antennerdnungen durch phasenverschobene

  Hinspeisung der Antennenelemente breitbandig zu machen. Zu

  diesem Zweck werden die Iängen der Energieleitungen zwischen

  dem Sender und den einzelnen Antennenelementen unterschied-

  lich gewählt. Dadurch kann man in einem Frequenzbereie h

  1 : 1,3 eine gute Widerstandskompensation erreicheng falle

  die Widerstände der .Antennenelemente selbst nicht zu stark

  vom Sollwert abweichen. Der Nachteil dieser Anordnung liegt

  darin! dass die Kompensation selbst so stark frequenzab-

  hängig ist? dass sloh eine wesentliche Vergrösserung des

  Frequensverhältnisses von 1 : 193 nicht erreichen lässt.

  Heute werden aber Antennen benötigt» die einen Frequenzbe-

  reich von 1 : 197 überstreichen, z.B. als Sendeantennen.

  für. das Fernsehen im Bereich IV/Y. Bisher mussten für diesen

  Zweck zwei Antennen eingesetzt werden.

  Der Erfindung liegt die .Aufgabe zugrunde, eine Antennenaan--

  ordnung zu sehaffeng die über einen Frequenzbereich von

  mindestens 1 : 1:7 verwendbar ist.

  Gemäs4der Erfindung sind die .Antennenelemente ,vorzugsweise

  Antennenfelder oder Gruppen vcn Antennenfeldern über einen

  oder mehrere Verteiler, b ei denen die Leistungsaufteilung

  durch Leitungskopplung erfolgty miteinander verbunden.

  Zweckmässig besteht der Verteiler aus einem Gehäuse» in dem

  zwei elektromagnetisch gekoppelte Leiter vorgesehen sind

  Wobei der eine Leiter zwischen dem Eingang des Verteilers

  _und einen- Ausgang liegt-., wahrend, der--andeze -leiten -an

  einem Ende mit dem Gehäuse kur$geaohlossen und auf der

  anderen Seite mit dem zweiten Ausgang verbunden ist.

  Für eine Aufteilung auf mehr als zwei Antennenelemente kann

  eine entsprechende Anzahl von gekoppelten Leitern in einem

  gemeinsamen Gehäuse vorgesehen sein Unmittelbar an die Ein-

  bzw. Ausgänge der Verteiler kÖnneR Transformatoren, zur An-

  passung an den leitungswellemriderstand vorgesehen werden.

  Es istauch mögliche die Anordnung so zu treffen! dass für

  die Zusammenschaltung mehrerer Antennenelemente mehrere

  Verteiler dienent die ihrerseits durch einen weiteren Ver-

  teiler zusammengefasst sind. Hierbei wird eine weitere Kom-

  pensation erreicht. Im allgemeinen werden zur Zusanmen-

  sohaltung der Antenaenelemente _gleiche Leitungslängen ver-

  wendet.

  Im Bedarfsfall kännen die Verteller als gekoppelte Parallel-

  drahtleitungen oder gekoppelte Hohlleiter ausgebildet sein.

  Die als ekektromagnetisoh gekoppelte Leitungen wirkenden

  Ieistuni:srerteiler erfüllen gleichzeitig folgende Aufgabens "

  1. lreistungsaufteilung auf zwei oder mehr Verbraucher

  2. Widerstandstransformatian 1a Verhältnis 2:1

  3. Widerstandskompensation

  PMsenversc hie bang rcn ca.. 900.

  Dune h d ie Erfindung ist es beispielsweise möglich y für-die

  Fernsehbänder lY/V nur eine einzige Antenne vorzusehen! so

  dass der Aufwand für eine zweite Antenne entfällt. Da die

  erfindungsgemäss vorgesehenen I.alstungsverteiler die Funktion

  der bisher ebenfalls notwendigen Verteiler mit erfüllenp ent-

  steht durch diese kein zusätzlicher Aufwand.

  Die B,rfindung soll nachstehend an einigen Au sf Uhr ungsbei-

  spielen näher erläutert werden.

  In der zugehörigen Zeichnung zeigen,--

  FU. 1 eine prinzipielle Darstellung des Erfindungsgegen-

  standesg

  Fis. 2 die Hintereinanderschaltung mehrerer Verteilers

  Fis. 3 den prinzipiellen -Aufbau einer Rundstrahlantenne ein-

  _ schliesslich ihrer B.inepeisung und -

  Fig. 4 den mechanischen Aufbau eines in Koaxialtechnik auf-

  gebauten Verteilers.

  In der prinzipiellen .Darstellung gemäss Pia* 1 werden zwei

  homogene Zeitungen lt 2 über eine geeignete längeg die z.B.

  ein Viertel der@mittleren Betriebswellenlänge betragen kann

  miteinander gekoppelt. An die Anschlüsse werden bei 3 der

  Sender und bei 4 und 5 die beiden Antennenelemente angekop-

  pelt» ehrend der vierte Anschluss 6 erfindungsgemäss kurz-- _

  geschlossen wird. Die Zuleitungen zu den Antermenelemente$

  sollen gleich lang und nur wenige Wellenlängen lang seln*

  Diese Anordnung gestattet es» in einem Frequenzbereich von

  1 1 197 eine Fehlanpassung der Antennenelemente von z.B:

  e 194 auf eine Fehlanpassung der Gesamtanordnung Ton

  s a 19o8 im reduzieren. Reicht die Anpassung nicht aus» kann,

  durch Hintereinan dersohaltung mehrerer der erfindungsgemäss

  vorgesehenen Verteiler eine beliebig gute .Anpassung erreicht

  werden. '

  Ein entsprechendes Beispiel zeigt JU. 29 wo vier Strahler

  bzw. Strahlergruppen mit Hilfe Ton drei Verteilern so zu--

  gengefasst sindy dass eine doppelte Kompensation eintritt.

  Bine Fehlanpassung von s = 194 wird dadurch auf einen Wert

  von 8 a lfoo8 reduziert. Die-angegebenen Werte sind theore-

  tiscb, ermittelt# in .der Praads liegt die Fehlanpassung durch

  unvermeidbare Inhemogenitäten 3m Aufbau der Schaltung be-

  dingt natürlich etwas höher, Der änsoäluss für den Sender

  ist mit 39 die Anschlüsse fUr die Antennen sind mit lop 11y

  129 13 bezeichnet.

  Die bei der erfindungsgemässen Anordnung auftretende breit-

  bindige: pmsenversohJebung der Ströme auf den. einzelnen

  Antennenelementen von rund 90o wird In bekannter Weise durch

  Veränderung der Lage der Antennenelemente ausgeglichen.

  Fig. 3 zeigt als Auaführungsbeiepiel das Prinzip einer Rund-

  strahlantenney bestehend aus vier Antennenebenen 14! 159 16v

  17 mit je vier Antenenfeldern. Vier Antennenfelder z.B. 141g

  x,42» 1439 144 werden in einem Quadrat $u einer-Antennenebene

  angeordnet* Die Phasenlage der einzelnen Felder soll 0o8 9009-

  180o und 270' betraten. de zwei gegenilberlieüende Felder z.B*

  141 und 143 bsw. 142 und 144 werden mittels eines Breitband-

  trafos zusammengefasst' wobei ein Feld auf den Kopf gestellt

  werde so dass eine Phasenverschlebung von 1800 zustande kommto Die zwei entstehenden Antennengruppen einer jeden Ebene werden in der oben dargestellten Weise mittels eines Verteilers 18e 19$ 2o bzw. 21 zusanmengeschalteti wodurch eine Phasenversohiebung von 900 hervorgerufen wird* Die von Feld zu Feld bestehende Phasenverschiebung von 900 wird durch Verschiebung der Felder am Antennenträger ausgeglichen* Bei zwei oder vier Ebenen» in Feg. 3 die Ebenen 15 und 16: werden die Ansählüsse der Tierteiler 19 und 2o vertauschte so dass eine- elektrische Verdrehung dieser Ebenen um 900 erfolgt. Diese Phasenverdrehung wird durch einen weiteren Verteiler 22, der die vier Ebenen zusammenfasste wieder aufgehoben. Die elektrische Verdrehung der beiden Ebenen wirkt sieh auf die Rundstrahloharakteristik der Antenne günstig aus, da hierdurch die Amplitudenunterschiedee die bei grössexrFehlanpassung der Einzelfelder -auftretene ausgeglichen werden. Ein Ausführungsbeispiel für den Vertreiler wird an Hand der Fig. 4 erläuterte und zwar ist hier ein zylinderförmiges Gehäuse im Prinzip dargestellte ebenso könnte jedoch eine andere Form gewählt werden.
• Nach Feg. 4-besteht das Gehäuse aus einem Rohr 23e welches an beiden Enden durch die Stirnwände 24 und 25 geschlossen wird. Auf der Stirnwand 24 befindet sich ein koaxialer Eingang mit dem Innenleiter 26 und dem Aussenleiter 2Zji auf der gegenüberliegenden Seite 23 ein koaxiäler Ausgang 28929o Einang und Ausgang sind über den heiter 3o miteinander verbunden. Parallel zu dem Leiter 3o liegt ein Leiter 31e dessen:einesEnde mit der Stirnwand 25 und dessen anderes Ende mit dem Innenleiter 32 eines im Ausführungsbeispiel an der Seite des Rohres 23 angeordneten weiteren Ausgangs 329 33 verbunden isto -Durch die Anbringung mehrerer gekoppelter,Leiter in einem Gehäusee- die den, Positionen 3o9 31 entsprechene besteht die Möglichkeit der Zusammenfassung von mehr als zwei Antennenelementen. -Der Aufbau der Verteiler kann natürlich such mit Hilfe anderer Formen von homogenen Leitungen erfolgene-z.Bo Paralleldrahtleitungen oder Hohlleiterno

Claims (1)

1. Patentansprüche: 1. Hreitbandige Antennenanordnung! dadurch gekennzeichnet: dass die Antennenelemente] vorzugsweise Antennenfelder oder Gruppen von Anterinenfeldern@tiber einen odar mehrere Verteiler! .bei denen die Zeistungsaufteilunsk:- durch Lei- tungskopplung erfolgte miteinander verbunden sind. 2. Antennenanordnung nach Anspruch 19 dadurch gekennzeichnet! dass der Verteiler aus einem Gehäuse besteht] in welchem sich zwei elektromagnetisch gekoppelte Leiter befinden wobei der eine Leiter zwischen dem Singang des Verteilers und einem Ausgang liegti während der andere Leiter an einem Ende mit dem Gehäuse kurzgeschlossen und auf der an- deren Seite mit dem weiteren .Ausgang verbunden ist, 3. Antennenanordnung nach Anspruch 1 und 2., dadurch gekenn- zeiohnetg dass für die Aufteilung auf mehr als zwei An- tennenelemente eine entsprechende Anzahl von gekoppelten 3.n einem gemeinsamen Gehhuse untergebrachten Leitern vorgesehen ist. 4. Antennenanordnung nach Anspruch 1 und 2 oder 39 dadurch gekenn$eichnety däst unmittelbar an. die Ein- bzw. Ausgänge der Verteiler Transßoruutoren zur Anpassung an den Leitungs- wellenwiderstand vorgesehen sind.. 5. Antennenanordnung nae h Anspruo h 1 bis 4 " dadurch ge kenn- zeiohnet! dass für die Zusammenschaltung mehrerer Antennen- elemente bei gleichzeitiger Erzielung einer weiteren Kompen- sation mehrere Verteiler wiederum durch einen Verteiler der gleichen Bäuart zusammengefasst sind. 6, Antennenanordnung nach Anspruch 1 bis 5,9 dadurch gekenn- zeichnet, dass für die Zusammenschaltung der Antennenele- mente 4leiehe Leitungslängen verwendet sind. 7. Antennenanordnung nach Anspruch 1,9 dadurch gekennzeichnet» dass der Verteiler aus zwei gekoppelten Faralleldraht- leitungen besteht* 8t Antennenanordnung na-oh Anspruch 1! dadurch gekennzeichnet dass der Verteiler aus zwei gekoppelten Hohlleitern besteht.