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Fernsehempfangsantenne für den UHF-Bereich Die Erfindung bezieht sich
auf eine Ferrisehempfangsantenne für den UHF-Bereich mit einem vor einem flächenhaften
Reflektor waagerecht angeordneten aktiven Ganzwellen-Dipolstrahler und mehreren
zueinander parallelen Direktorreihen vor dem Dipolstrahler.
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Aufgabe der Erfindung ist die Schaffung einer Fernsehantenne, die
bei kürzester Baulänge über die gesamte Bandbreite der Bereiche IV und V einen gleichmäßig
hohen Gewinn hat und bei gutem Vor-Rückwärtsverhältnis ein zipfelarmes Richtdiagramm
aufweist. Eine möglichst kurze Baulänge der Antenne ist wegen der für diese Antennen
erwUneehten Vormastmontage und auch wegen der besseren Transport- und Verpackungsmöglichkeiten
auf ,jeden Fall anzustreben. Für Verpackungszwecke so.l.l außerdem die Antenne in
einfacher Weise auf engstem Raum zusammenlegbar sein.
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Es sind Fernsehempfangsantennen bekannt, bei denen in .Strahl_-richtunr;
vor einem aktiven Dipolstrahler eine Reihe stabfürmiger Direktoren und hinter dem
aktiven Strahler ein oder mehrere stabförrnige Reflektoren angeordnet sind. Diese
sojenanrit.Qn Yat;i-Aril,enrieii arbeiten mit einem recht guten Antennengewinn und
besitzen
auch bei gutem Vor-Rückwärtsverhältnis ein ausreichendes Richtdiagramm. Der Nachteil
der Yagi-Antenne ist jedoch ihre relativ große Baulänge.
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Andererseits sind Fernsehantennen bekannt, bei denen hinter einem
oder mehreren Ganzwellen-Dipolstrahlern ein flächenhafter, gitterartiger Reflektor
angeordnet ist. Diese Gitterantenne hat zwar den Vorteil einer kleineren Baulänge,
ist aber hinsichtlich ihres Antennengewinns nicht befriedigend.
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Das Bestreben geht nun dahin, die Vorteile der Yagi-Antenne mit den
Vorteilen der Gitterantenne zu vereinen. Die Erfindung schlägt eine neuartige Bauform
für eine Antenne vor, die sich bei hohem und gleichmäßigem Gewinn über die gesamte
Breite der Fernsehbereiche IV und V, einem guten Richtdiagramm sowie Vor- und Rückwärtsverhältnis
durch eine besonders geringe Baulänge auszeichnet. Es ist eine Fernsehantenne mit
verringerter Baulänge bekannt, bei der vor jeder Hälfte eines vor einem Gitterreflektor
befindlichen Ganzwellen-Dipolstrahlers je zwei nebeneinander liegende Direktorreihen
angeordnet sind. Es zeigt sich jedoch, daß auch bei dieser Antenne die Baulänge
noch zu groß ist. Durch die Erfindung gelingt es nun, die Baulänge ganz erheblich
zu verkürzen, ohne dabei die elektrischen Eigenschaften der Antenne zu verschlechtern.
Die Erfindung geht von einer Fernsehempfangsantenne für den UHF-Bereich mit einem
vor einem flächenhaften Reflektor waagerecht angeordneten aktiven Ganzwellen-Dipolstrahler
und mehreren zueinander parallelen Direktoa@reihen vor dem Dipolstrahler aus und
ist
dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Hälften des aktiven Dipolstrahlers
in an sich bekannter Weise je zwei mit einem gegenseitigen Abstand von ungefähr
X/4-(X bezogen auf eine mittlere Frequenz des Empfangsbereiches) parallel und waagerecht
verlaufende, gleichlange und an ihren äußeren Enden offene Zweige haben und daß
vor jedem dieser vier Zweige je zwei Direktorreihen übereinander angeordnet sind,
deren Direktoren parallel zu den Zweigen liegen und ungefähr so lang wie die Zweige
sind, wobei jeder Direktor gegen die übrigen Direktoren seiner Reihe sowie gegen
die Direktoren aller anderen Reihen isoliert ist.
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Als zweckmäßig hat sich erwiesen, wenn die beiden einem Zweig des
aktiven Dipolstrahlers zugeordneten Direktorreihen einen gegenseitigen Abstand von
ungefähr A/8 und die beiden mittleren der je vier übereinander angeordneten Direktorreihen
einen gegenseitigen Abstand von ungefähr 2£/4 haben, wobei beispielsweise fünf Direktoren
in jeder Direktorreihe anE;eordnet sind. Aufgrund von Messungen wurden bei dieser
Ausführungsform der Fernsehempfangsantenne nach der Erfindung bei einer Baulänge
von nur 0,5 m über die Bereiche IV und V ein Gewinn zwischen 10 ur.d 14 dB erreicht,
wobei die auftretenden Nebenzipfel des Richtdiagramms extrem kleine Werte annahmen.
Der horizontale Öffnungswinkel betrug 55o bi.s 33o; das Vor-RückwärtsverhUltnis
28 dB Die elektrischen Eigenschaften .Lassen die erf'3.nduri@;s@;ernäl@e Ferns(3tietiEl)f'ani;sarit.eritie
trotz der Sehr geringen Baul ärige von nur
0,5 rri insbesondere
auch für das Farbfernsehen als hervorragend geeignet erscheinen.
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Durch einen Direktorreihen-Vorsatz kann erforderlichenfalls die Baulänge
vergrößert werden, wodurch naturgemäß die elektrischen Werte entsprechend noch verbessert
werden.
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Um die gesamte Fernsehempfangsantenne für Verpackungs- und Transportzwecke
auf engstem Raum unterzubringen, gibt die Erfindung Ausführungsbeispiele für verschiedene
Konstruktionsmöglichkeiten an.
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Weitere Einzelheiten der Fernsehempfangsantenne nach der Erfindung
seien anhand der Zeichnung an mehreren Ausführungsbeispielen des näheren erläutert.
In den Figuren der Zeichnung sind gleiche Bauteile mit gleichen Bezugszeichen versehen.
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In der Zeichnung zeigt: Fig. 1 in perspektivischer Darstellung ein
erstes Ausführungsbeispiel einer kompletten Fernsehempfangsantenne gemäß der Erfindung,
Fig. 2 eine vordere Ansicht desselben Ausführungsbeispieles, Fig. 3 das gleiche
Ausführungsbeispiel der Fernsehantenne im halb zusammengeklappten und Fig. 4 im
ganz zusammengeklappten Zustand, Fig. 5 noch einmal das in der Fig. 4 zwischen den
zusammengeklappten flächenhiilften .eines Reflektors eingelegte,
ebenfalls
scherengitterartig zusammengelegte Direktorsystem in einer Einzeldarstellung, .
6 und f( die Vorder- und Seitenansicht eines Ringes mit den acht Direktoren für
das in den Figuren 1 bis 5 dargestellte erste Ausführungsbeispiel, Fig. 8 ein zweites
Ausführungsbeispiel einer kompletten Fernsehempfangsantenne im halb zusammengeklappten
Zustand in perspektivischer Ansicht, Fig. 9 und 10 einen der zum Ausführungsbeispiel
nach Fig. ü gehörenden Ringe in einer Vorder- und Seitenansicht, Fig. 11 und 12
in schematisierter Form je eine Seitenansicht eines dritten Ausführungsbeispieles
der Fernsehempfangsantenne, einmal im aufgeklappten und das andere Mal im halb zusammengeklappten
Zustand, Pig. 13 und 14 die Vorder- und Seitenansicht eines zu dem in den Fig. 11
und 12 dargestellten Ausführungsbeispiel gehörenden Ringes, 15 a und 15 b, 16 a
und 16 b sowie Fig. 17 Einzelheiten de,s in den Fig. 13 und 14 dargestellten Ringes,
Pig. 1ß einen Vorsatz zur Verlängerung der Direktorreihen in perspektivischer Ansicht,
Fig. 19 eine Verbindungslasche als Ausführungsbeispiel zur Befestigung des Vorsatzes,
Fig.
20 den Vorsatz im halb zusammengeklappten Zustand, Fig. 21 und 22 die Vorder- und
Seitenansicht eines Ringes für den Vorsatz.
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An einem Masthalter 2 ist ein Isolierstück 28 mit einern aktiven Dipolstrahler
17 befestigt, dessen beide Hälften je zwei mit einem gegenseitigen Abstand von ungefähr
A/4 parallel und waagerecht verlaufende, gleichlange und an ihren äußeren Enden
offene Zweige 18, 19, 58, 59 (Fig. 2) haben. Dicht vor dem aktiven Strahler 17 ist
noch in üblicher Weise ein Kompensationsstab 28 zwecks Angleichung des Wellenwiderstandes
am Fußpunkt des Strahlers 17 vorgesehen.
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Vor jedem Dipolstrahler 17 sind acht Direktorreihen 21 bis 24 und
61 bis 64 so angeordnet, daß vor jedem der vier Zweige 18, 58 und 19, 59 (Fie. 2)
des aktiven Strahlers 17 je zwei Direktorreihen 21 und 22, 61 und 62, 23 und 24,
63 und 64 übereinander angeordnet sind, deren Direktoren 21 bis 24 und 61 bis 64
ungefähr so lang wie die Zweige 18 und 58 bzw. 19 und 59 sind.
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Der Abstand zwischen den mittleren Direktorreihen 22 und 23.bzw. 62
und 63 beträgt etwa X/4 und der Abstand zwischen den Direktorreihen 21 und 22, 23
und 24 bzw. zwischen 61 und 62, 63 und 64 etwa je X/8.
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An dem am Mast 1 befestigten Masthalter 2 ist des weiteren ein V-fürmlger,
flächenhafter Reflektor j befestigt. Am Reflektor 3
| sind durch Gelenk 8 und 9 miteinander verbundene Schienen 5,
6 |
| und 7 mittels Verschraubungen 12 und 13 befestigt. Die Mittel- |
| schiene 5 ist über ein Schraubgelenk 4 mit dem Masthalter 2
so |
| verbunden, daß der Reflektor 3 in der Vertikalen verschwenkbar |
| ist. |
| An den Schienen 6 und 7 sind über Verschraubungen 10 und 11
je |
| ein oberer und ein unterer schienenartiger Träger 14 und 15
be- |
| festigt, deren beide freien Enden über Verschraubungen 25 und
26 |
| mit einer Verbindungsstrebe 27 abschließen. An dem oberen Träger |
| 14 des aus den Bauteilen 14, 27, 15, 7, 5 und 6 bestehenden |
| starren Systems sind in Einkerbungen 31., 32 (Fig. 6 und 7)
der |
| Träger 14 und 15 fünf Ringe 20 aus Isoliermaterial eingelassen, |
| an. denen mittels Nieten 35 je acht Direktoren 21 bis 24 und
61 |
| bis 64 in zwei nebeneinander liegenden Viererreihen angebracht |
| sind. |
| Nach Lösen der Schraubverbindungen 25 kann die Verbindungsstrebe
27 |
| mit ihrem oberen Ende von dem oberen Träger 14 getrennt werden,
so |
| daß der obere Träger 14 mitsamt den an ihm befestigten Ringen
20 |
| um das Gelenk 10 nach unten schwenkt, wobei die Ringe 20 aus
den |
| Einkerbungen 32 des unteren Trägers 15 heraushängen (Fig. 3). |
| Nach Lösen der Schraubverbindung 10 kann des weiteren der obere |
| Träger 14 von der am Reflektor 3 festen Schiene 6 getrennt
und |
| der obere Träger 14 mitsamt den fünf Ringen 20 nacri vorn über
,die |
| nach unten um das Gelenk 2(i schwenkbare Verbiriduril;:;::trc,tre
2'( ab- |
| gestreift werden, so daß der Träger 14 rnit den t1itigeii U
einen |
| separaten Bauteil 52 (1i;. 5) darstelA t,. |
| Gleichzeitig können nunmehr die obere und die untere Flächenhälfte |
| des Reflektors 3 über den aktiven Strahler 17 zusammengeklappt |
| werden (Fig. 4). Das separate Bauteil 52 (Fig. 5) kann zweckmäßig |
| in dem Raum zwischen den beiden Reflektorhälften 3 untergebracht |
| werden, so daß die gesamte Antenne für Verpackungszwecke auf
eng- |
| stem Raum unterzubringen ist. |
| Damit die.Ringe 20 aus dem oberen Träger 14 nach dem Lösen
von. |
| dem Reflektor 3 nicht herausfallen, werden sie mittels Draht- |
| schlaufen 34 (Fig. 6 und 7) gehalten, die durch in den Ringen
20 |
| und in dem Träger 14 befindliche Löcher hindurchgezogen sind:
In- |
| folge der flexibel gehaltenen Drahtschlaufen 34 können die
an dem |
| oberen Träger 14 befestigten Ringe 20 gegen den Träger 14 ange- |
| klappt werden, so daß die in Klapprichtung im Träger 14 ange- |
| brachten Schrägungen 31 (Fig. 7) praktisch ein Anlegen der
Ringe 20 |
| an den Träger 14 (Fig. 5) ermöglichen, wodurch eine besonders |
| flache und raumsparende Form des separaten Bauteiles 52 entsteht. |
| In einem zweiten Ausführungsbeispiel sind die Ringe 20-sowohl
am |
| oberen als auch am unteren 'träger 54 bzw. 55 mittels Drahtschlau- |
| fen oder Stiftgelenken 53 (Fig. 9 und 10) schwenkbar befestigt. |
| Nach Lösen der Verschraubung 10 (Fig. 8) ist der obere Träger
54 |
| mitsamt den fünf Ringen 20 an den unteren Träger 55 anklappbar,@ |
| wobei auch hier die in den Trägern 54 und 55 angebrachten Schrä- |
| gungen 31 und 32 ein vollständiges Anklappen der Ringe 20 an
die |
| beiden `träger 54 und 55 gestatten, so daß eine sehr flache
und |
| damit verpaclciuigsgünstige Bauform entsteht. Auch bei dieser
wie |
bei allen anderen Ausführungsformen nach der Erfindung kann die
obere Fläche des Reflektors 3 an die untere Fläche, wie in Fig. 4 dargestellt, angeklappt
werden.
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Eine dritte Ausführungsform der Fernsehantenne nach der Erfindung
ist in den Fig. 11 und 12 schematisch dargestellt. Bei diesem Ausführungsbeispiel
wird das Anlegen des oberen Trägers 14 an den unteren Träger 15 dadurch ermöglicht,
daß die an den Trägern 14 und 15 schwenkbar, beispielsweise mittels Drahtschlaufen
33 und 34, befestigten Ringe 20 etwa in der Mitte ihrer Höhe Scharniere 36 haben
(Fig. 13, 14).
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Die Scharniere 36 können beispielsweise aus an dem unteren Ringteil
38 angespritzten Zapfen 39 (Fig. 16 a, 16 b) bestehen, die in an dem oberen Ringteil
37 angebrachte Bohrungen 43 (Fig. 15 a, 15 b) eingreifen. Damit im aufgeklappten
Betriebszustand der Fernsehantenne, d. h. also im gestreckten Zustand der
Ringe 20, eine genügende Steifigkeit der Ringe 20 auftritt, ist an jedem
Scharniergelenk 36 noch eine Rastung vorgesehen. Die Rastung besteht aus einer am
oberen Ringteil 37 angespritzten Zunge 41, welche im gestreckten Zustand der beiden
Ringhälften 37 und 38 (Fig. 17) in eine am unteren Ringteil 38 befindliche Nut 40
einrastet.
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Die in den bisher beschriebenen Ausführungsbeispielen verwendete Anzahl
von fünf Ringen für die Direktoren kann durch e%nen Vorsatz mit beispielsweise vier
Ringen auf insgesamt neun Unge oder mehr Ringe erhöht worden. Ein solcher Vorsatz
mit z. ß.
vier Ringen ist im wesentlichen ebenso aufgebaut wie
der unmittelbar vor dem aktiven Strahler 17 angebrachte Bausatz mit fünf Ringen.
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Der Vorsatz hat Ringe 20 von der gleichen Form, wie sie im Bau-: satt
vor dem aktiven Strahler verwendet werden. Die Ringe sind in einem oberen und einem
unteren Träger 44 und 45 (Fig. 18) mit Drahtschlaufen 33, 34 gelenkig befestigt
(Fig. 21 und 22). Durch in den Trägern 44 und 45 angebrachte Schrägungen 32 (Fig.
19, rechtes Bild), die in derselben Form wie in den bisher beschriebenen Ausführungsbeispielen
gehalten sind, können auch hier die beiden Träger 44, 45 nach Lösen der Verschraubung
25 für die Verbindungsstrebe 27 scherengitterartig nahe aneinandergelegt werden,
so daß eine flache Form entsteht (Fig. 20) Die Verbindung der beiden Träger 44,
45 des Vorsatzes mit den Trägern 14 und 15 kann gemäß einem Ausführungsbeispiel
nach Fig. 19 mittels je zwei seitlich an den Trägern 14, 44 bzw. 15, 45 angebrachter
Laschen 46 und 47 bewerkstelligt werden. Die Laschen 46, 47 sowie die Enden der
zu verbindenden Träger 14 und 44 in Fig, 19 besitzen miteinander korrespondierende
Bohrungen 49,'50 bzw. 48, 51, durch die je ein Niet, Bolzen oder eine Schraube hindurchgesteckt
und entsprechend festgelegt werden kann, wodurch der Vorsatz mit dem am Reflektor
3 festen Bausatz fest verbunden wird.
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.Es sei noch darauf hingewiesen, daß die erfindungsgemäße Fernsehantenne
bei entsprechender Dimensionierung auch rfür den aigahertz Bereich verwundbar ist.