DE1816036A1 - Halbwellen-Pylonantenne zum Senden im Mittelwellenbereich - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Halbwellen-Pylonantenne zum Senden im Mittelwellenbereich. Eine derartige Antenne dient zum Aussenden von hohen Wellenleistungen.

Die für das Aussenden von elektromagnetischen Wellen im Mittelwellenbereich gewöhnlich verwendeten Antennen sind Halbwellen-Pylonantennen, d.h. die Länge des Pylons ist etwa gleich der Hälfte der Länge der ausgesandten Wellen. Wenn es sich um Wellen im Mittelwellenbereich handelt, führt dies zu einem leicht herstellbaren Pylon. Die Wahl dieser Art Halbwellen-Antenne ergibt sich aus ihren bekannten Eigenschaften des Gewinns und des Antifading-Effektes.

Das Problem der Befestigung am Boden dieser senkrechten Antenne wurde bisher auf zwei verschiedene Weisen gelöst.

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In dem ersten System hat der Pylon einer.' gegenüber seiner Höhe ständig geringen Querschnitt. Er ist ar. iod en durch Halt es/eile befestigt, die durch zahlreiche'Isolatoren unterbrochen sind, um die durch induzierte Strere hervorgerufener. Verluste 2u verringern. Der Fauptnachteil eines derartigen Pylons ergibt sich aus der Vorhandensein von Isolatoren, deren herstellung ur.so schwieriger ist_r je höher clic: auszusendenden Leistungen sind. Diese Isolationssciiwier irkeit wird noch verstärkt durch die ITotv/endirkeit, da.ⁿ die Isolatoren atmosphärischen Störungen und insbesondere Blitzschlag widerstehen"." Wenn ein Blitz in den Pylon einschlägt, kann sich tatsächlich ein Lichtbogen in einer.-. Isolator einstellen, der dann die Aussendeleistung zur. "öden ableitet. Um aas Aussenden wieder einzustellen, ist es daher nüti.r," einen Augenblick lang die Speisung der Antenne zu unterbrechen, uni den Lichtbogen in dem Isolator zu löschen.

In der zweiten Systemart ist der an seiner Dasis gegenüber seiner Spitze viel breitere Pylon selbst stabil. Diese Fylonart weist noch bedeutende iiachteile auf. Der Gewinn' und der Antifading-Effekt sind wesentlich geringer als bei einem Pylon mit ständig geringer. Querschnitt. Liier I.'erstellungskosten sind hoch. Ferner ist ein solcher Pylon nicht gegen atmosphärische Störungen, wie Blitzschlag, geschützt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Pylonantenne der eingangs genannten Art zu schaffen, die bei einfacher und billiger Herstellung die gewünschten Eigenschaften des Gewinns und des Antifading-Effektes besitzt und deren Betrieb durch atmosphärische Störungen nicht beeinträchtigt wird.

Diese Aufgabe ist bei der hier vorgeschlagenen Pylonantenne vor allem dadurch gelöst, daß erfindungsgemäß die Halteseile

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des Pylons leitende Kabel sind, die jeweils mechanisch und elektrisch einerseits mit dem roden und andererseits mit Defesti^.ungspunkten des Pylons verbunden sind, die über dessen Dasis in einer Höhe liegen, die etwa einer Viertelv.ellcnlcinge der ausgesandten 'Teilen entspricht, und daß die Befestigungspunkte die Funkte der Spannungsverteilung längs der Antenne sind, die einem Spannungsknoten entsprechen.

Eine vorteilhafte Aus führ ungsforir der erf indunqsgemäßen Pylonantenne besteht darin, daß die Basis des Pylons vom Boden durch einen Isolator elektrisch isoliert ist und daß die auszusendende Energie an der Basis des Pylons anliegt.

Eine weitere vorteilhafte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Pylonantenne besteht darin, daß die Basis des Pylons mechanisch und elektrisch mit dem Boden verbunden ist und daß die auszusendende Energie an der Basis eines Drahtgeflechts anliegt, das vom Boden elektrisch isoliert ist, den unteren Teil des Pylons umgibt und mit diesem in seiner Mitte elektrisch verbunden ist.

Eine weitere vorteilhafte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Pylonantenne besteht darin, daß an ihrer Spitze ein die Endkapazität bildendes Dach vorgesehen ist und daß die Gesamthöhe des Pylons verringert ist.

Eine weitere vorteilhafte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Pylonantenne besteht darin, daß der gegenüber seiner Höhe geringe Querschnitt des Pylons in kontinuierlicher oder diskontinuierlicher Form konstant oder veränderlich ist.

Weitere Merkmale und durch sie erzielte Vorteile gehen aus der Beschreibung der Zeichnung hervor, in der beispielsweise gewählte Ausführungsformen der erfinduSngsgemäßen Pylonantenne schematisch veranschaulicht sind. Es zeigen:

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Fig. 1 eine vereinfachte Ansicht einer erfindungsgemäßen Pylonantenne mit ihren Halteseilen,

Fig. 2 eine Ausführungsform der erfindungsgemäßen Pylonantenne mit einem kapazitativen Drahtgeflecht,

Fig. 3 eine weitere Ausführungsform der erfindungsgemäßen Pylonantenne mit nicht konstantem Querschnitt und

Fig. 4 eine weitere Ausführungsform der erfindungsgemäßen Pylonantenne mit nicht konstantem Querschnitt und mit "Shunt-Speisung".

Der Pylon 1 der in Fig. 1 dargestellten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Pylonantenne besitzt eine Höhe II, die etwa gleich der halben Wellenlänge Λ /2 der ausgesandten Wellen ist. Ur den geringen, jedoch nicht vernachlässigbaren Querschnitt dieses Pylons zu berücksichtigen, ist seine Höhe etwas kleiner als V /2. Er wird beispielsweise in üblicher. Form vom Boden durch einen Isolator 2 isoliert und wird an seiner Basis 3 mit der auszusendenden Energie gespeist. Wie in Fig. 1 dargestellt, wird der Pylon 1 durch Ilalteseile U und 5 gehalten, die erfindungsgemäß aus leitenden Kabeln bestehen. Diese Ilalteseile sind einerseits am Boden in den Punkten 6 und 7 und andererseits am Pylon in den Befestigungspunkten 8 und 9. befestigt, so daß sie gleichzeitig das Halten des Pylons 1 und eine elektrische Verbindung zwischen den Punkten 6 und 8 einerseits und 7 und 9 andererseits gewährleisten. Die Befestigungspunkte 0 und 9 der . Halteseile 4 und 5 am Pylon 1 befinden sich in einer Höhe h über der Basis des Pylons, die etwa gleich einer einer Viertel Wellenlänge λ /M- der ausgesandten Wellen ist. Das von einer vertikalen Ilalbwellen-An tenne-, die vom Boden isoliert

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ist, ausgesandte Feld verläuft derart, daß die Verteilung der Spannungen längs der Antenne sinusförmig ist und einen Knoten in der Mitte der Antenne aufweist. Ein derartiger Punkt kann daher mit dem Boden elektrisch verbunden werden, ohne daß Verluste der auszusendenden Energie auftreten und damit Störungen in die Antennenstrahlung eingeführt werden.

In dem hier beschriebenen praktischen Fall eines Pylons, dessen selbst geringer Querschnitt nicht vernachlässigbar ist, ändert sich die Pylonhöhe und daher die Höhe der Mitte des Pylons über der Basis etwas mit diesem Querschnitt. Die Lage der Befestigungspunkte der Halteseile M- und 5 am Pylon 1 berücksichtigt daher diesen Querschnitt. Aus diesem Grunde sind die Befestigungspurikte 8 und 9 in einer Höhe h von der Basis des Pylons angeordnet, die in Abhängigkeit von dem Querschnitt des Pylons etwas geringer als eine Viertel Wellenlänge ^ /H ist.

So ist der Pylon 1 am Boden befestigt, ohne daß praktisch Energieverluste auftreten und ohn_se daß Isolatoren in den Halteseilen erforderlich sind. Ferner gewährleistet die elektrische Verbindung, die durch die Halteseile zwischen den Befestigungspunkten 8 und 9 des Pylons 1 und dem Boden gebildet wird, die Beständigkeit des Pylons gegen Blitzschlag, selbst wenn die die Antenne speisende Hochfrequenzenergie sehr groß ist. Wenn die erfindungsgemäße Pylonaritenne vom Blitz getroffen wird, fließt dessen Energie zum Boden über den oberen Teil des Pylons und die leitenden Halteseile 8, ohne irgendein die Antenne bildendes Element zu beschädigen. Sobald die Energie des Blitzes abgeflossen ist, setzt sich das Aussenden normal fort, ohne daß die Speisung der Antenne unterbrochen werden muß.

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Es können zahlreiche Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Pylonantenne hergestellt werden. Im folgenden v/erden, einige Beispiele verschiedener Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Pylonantenne beschrieben.

Die Anzahl der Halteseile 4 und 5, die kronenförmig um den Pylon herum angeordnet sind, ist entsprechend dem mechanischen Aufbau veränderlich und kann beispielsweise drei, vier, .sechs ... betragen.

Der Abstand zwischen den Befestigungspunkten der Halteseile am Pylon und der Spitze dieses Pylons, der im Fall der in Fig. 1 dargestellten Ausfuhrungsform etwas kleiner als ^ /4 ist, kann beträchtlich verringert werden, indem auf die Spitze des Pylons ein Dach oder ein Drahtgeflecht aufgesetzt wird, das die Endkapazität bildet, wie dies in Fig. 2 dargestellt ist. Das Drahtgeflecht 10 wird am Boden beispielsweise durch isolierte Kabel 11 und 12 gehalten.

Der Pylon 1 kann einen in kontinuierlicher oder diskontinuierlicher Form veränderlichen Querschnitt besitzen (Fig. 3).

Die Speisung des Pylons mit der auszusendenden Energie kann in einer Form durchgeführt werden, die von der in den Fig. bis 3 dargestellten verschieden ist. Diese unterschiedliche Speisungsart, die im allgemeinen als "Shunt-Speisung" bezeichnet wird, ist in Fig. 4 veranschaulicht. In diesem Fall ist der Pylon 1 vom Boden nicht isoliert. Ein Geflecht aus leitenden Drähten, die vom Boden durch Isolatoren 14 und 15 isoliert sind, umgibt den unteren Teil des Pylons und ist mechanisch und elektrisch mit diesem Pylon beispielsweise in seiner Mitte verbunden. Die auszustrahlende Energie wird an der Basis des Drahtgeflechts 13 in einem Punkt 16 angelegt,

tier .'sich oberhalb der Isolatoren befindet. In diesen Fall sind die Iiälteseile H und 5 noch mit der. Pylon in einer Höhe Ir über der Antennenbasis von etwa Λ /4 verbünden.

Es ist weiterhin möglich, die im vorstehenden beschriebenen AusführungsfOrmen miteinander zu kombinieren.

Es können mehrere erfindungsgemäße Ilalbwellen-Pylonantennen zu einer Gesanttheit zusammengefaßt werden, um wie bei üblichen Antennen eine gerichtete Ausstrahlung zu erhalten.

So weisen die erfindungsgemäßen Pylonantennen sowohl als Antennen mit kreisförmiger;-: Antennendiagramm als auch als zusammengefaßte Antennen mit Richtwirkung zahlreiche Vorteile auf. 'Sie bewahren die Eigenschaften des Gewinns und des Anti-fading-Effektes von Kalbwellenpylonen mit geringem Querschnitt. Sie sind gegenüber Blitzwirkungen unverletzbar und ermöglichen es, sehr hohe Hochfrequenzleistungen (mehrere Megawatt) auszusenden. Sie sind besonders zuverlässig und benötigen infolge des NichtVorhandenseins von Isolatoren an den Halteseilen eine geringere Wartung.

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Claims (1)

1. Patentansprüche:

   1. Halbwellen-Pylonantenne zum Senden im Mittelwellenbereich, dadurch gekennzeichnet ■> daß die Halteseile (¹I, 5) des Pylons (1) leitende Kabel sind; die jeweils mechanisch und elektrisch einerseits mit dem Boden und anderseits. mit Befestigungspunkten (8, 9) des Pylons (D verbunden sind, die über dessen Basis in einer Höhe (h) liegen, die etwa einer Viertelwellenlänge der ausgesandten Wellen entspricht, und daß die Befestigungspunkte (8, 9) die Punkte der Spannungsverteilung längs der Antenne sind, die einem Spannungsknoten entsprechen.

   2. Pylonantenne nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Basis (3) des Pylons (I) vom Boden durch einen Isolator (2) elektrisch isoliert ist und daß die auszusendende Energie an der Basis (3) des Pylons (I) anliegt.

   3. Pylonantenne nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Basis (3) des Pylons (I) mechanisch und elektrisch mit dem Boden verbunden ist und daß dxe auszusendende Energie an der Basis (16) eines Drahtgeflechts (13)

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   anliegt, das vom Boden elektrisch isoliert ist, den unteren Teil des Pylons (1) umgibt und mit diesem in seiner Mitte elektrisch verbunden ist.

   -■"*■.- --Pylonantenne n'ach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß an ihrer Spitze ein die Endkapazität

   ...... bildendes Dach ..vorgesehen ist und daß die .Gesamthöhe des Pylons verringert ist.

   5. Pylonantenne nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet., daß .der gegenüber seiner Höhe geringe Querschnitt des Pylons (1) in kontinuierlicher oder diskontinuierlicher Form konstant oder veränderlich ist." ."""■' " -■■■-■ ■ ■-■--...,.

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