DE19809109C1 - Verfahren zur Abstimmung sowie Nachstimmung einer Gruppe strahlungsgekoppelter Antennen - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Abstimmung sowie Nachstimmung einer Gruppe strahlungsgekoppelter Antennen insbesondere für den Sendebetrieb im VLF-Frequenzbereich. Dabei ist zu jeder Antenne ein Sender vorhanden. Dieser speist über einen Phasensteller sowie einem diesem nachgeschalteten Anpaßnetzwerk die zugehörige Antenne. Für die Gruppe werden nun bei vorgebbarer Einstellung der Anpaßnetzwerke zunächst die aktiven Impedanzen bei allen Antennen ermittelt und daraus neue Einstellwerte für die Abstimmelemente der Anpaßnetzwerke entsprechend einem vorgebbaren Zielkriterium. Aus den neuen Einstellwerten werden dann entsprechend den vorhandenen Symmetrieeigenschaften der Antennenanordnung gewichtete Einstellwerte ermittelt und mit diesen die Abstimmelemente eingestellt.

Description

Die Erfindung geht aus von einem Verfahren zur Abstimmung sowie Nachstimmung einer Gruppe strahlungsgekoppelter Antennen nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Aus der DE 33 25 701 A1 ist ein Verfahren zur iterativen Lei­ stungsanpassung einer HF-Quelle an eine veränderliche Last be­ kannt, bei welchem mehrere verstellbare Abstimmelemente zur Einstellung eines Reflexionsfaktors einzeln nacheinander in Richtung eines geringeren Reflexionsfaktors verstellt werden, um diesen unterhalb eines Schwellwerts zu bringen.

Die DE-AS 20 44 500 beschreibt ein Verfahren zum Überprüfen und Einstellen der Impedanzanpassung einer Sendeantenne, bei wel­ chem man den Innenwiderstand der Kombination der Antenne und eines Anpaßgeräts bestimmt und mit Hilfe veränderbarer imaginä­ rer Widerstände des Antennenanpaßgeräts den Innenwiderstand in Richtung eines Sollwerts einstellt.

Die Erfindung ist beispielsweise anwendbar auf eine Gruppe strahlungsgekoppelter Antennen für den VLF-Frequenzbereich ("Very Low Frequency") (kleiner gleich 50 Hz bis 50 kHz) ent­ sprechend einer in der Figur dargestellten Anordnung.

Die Figur zeigt eine vorgebbare Anzahl von Antennen, A1 bis AN, wobei N eine vorgebbare ganze positive Zahl ist. Dabei sind die Antennen A1 bis AN, beispielsweise Monopole für den VLF-Fre­ quenzbereich, als Sendeantennen ausgebildet. Je­ de der Antennen ist entsprechend ihrem elektrischem Ersatz­ schaltbild dargestellt als eine Serienschaltung von einem reellen Widerstand, R¹ bis R^N, und einer Kapazität, C¹ bis C^N. Die Abstände der Antennen sind so gewählt, daß eine starke Strahlungskopplung vorhanden ist. (Natürlich arbei­ tet das Verfahren auch, wenn die Strahlungskopplung gering ist). Jede der Antennen, A1 bis AN, wird gespeist von einem Sender, S1 bis SN, der über einen Phasensteller, PH1 bis PHN, einen Stehwellenmesser, M1 bis MN, sowie ein Anpaß­ netzwerk, AN1 bis ANN, an die zugehörige Antenne ange­ schlossen ist.

Soll nun eine solche Antennenanlage nach einem vorgebbaren Zielkriterium arbeiten, beispielsweise bei einer vorgebba­ ren Sendefrequenz, die bei allen Sendern, S1 bis SN, auf genau denselben Wert eingestellt ist, und die maximal mögliche Sendeleistung abstrahlen, so muß bei der Antennenanlage je­ de Antenne, S1 bis SN, mittels der zugehörigen Anpaßnetz­ werke, AN1 bis ANN, auf diese Sendefrequenz abgestimmt wer­ den. Dabei bezeichnet der Ausdruck "Abstimmung" bei den An­ paßnetzwerken die Einstellung deren elektrischer Elemente entsprechend des vorgebbaren Zielkriteriums, hier aus Grün­ den einer vereinfachten Darstellung lediglich die Indukti­ vitäten L¹ _K bis L^N _K sowie L¹ _H bis L^N _H, wenn diese Elemente vor der Abstimmung auf nahezu beliebige Werte eingestellt waren. Eine solche Abstimmung ist beispielsweise erforder­ lich, wenn die Antennenanlage zwischen vorgebbaren Sende­ frequenzen umgeschaltet werden soll und immer mit maximal möglicher Sendeleistung senden soll.

Eine Antennengruppe ist abgestimmt, wenn an jeder ihrer An­ tennen ein vorgebbares Zielkriterium erreicht wird. Dabei wird im allgemeinen gefordert, daß auf jeder Senderzulei­ tung, das heißt, der Verbindungsleitung zwischen dem Sender und dem zur Antenne gehörenden Anpaßnetzwerk, das dort vor­ handene Stehwellenverhältnis (VSWR) einen vorgebbaren Wert unterschreitet.

Bei einer solchen Antennenanlage kann sich deren Abstimmung ändern, beispielsweise infolge von Wetteränderungen im Be­ reich der Antennenanlage. In einem solchen Fall ist eine sogenannte Nachstimmung erforderlich, das heißt, eine im allgemeinen geringfügige Korrektur der Abstimmung, um das vorgegebene Zielkriterium wieder zu erreichen. Eine Nach­ stimmung ist somit ein Spezialfall der Abstimmung.

Eine solche Abstimmung und/oder Nachstimmung entsprechend einem vorgebbarem Zielkriterium wird nun erschwert durch die vorhandene Strahlungskopplung der Antennen. Denn bei jeder Antenne muß deren Fußpunktimpedanz mittels des zuge­ hörigen Anpaßnetzwerkes an die Impedanz des zugehörigen Senders angepaßt werden. Die dafür nötigen Einstellungen in einem Anpaßnetzwerk sind jedoch infolge der Strahlungskopp­ lung abhängig von den Einstellungen der übrigen Anpaßnetz­ werke.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein gat­ tungsgemäßes Verfahren anzugeben, mit dem eine schnelle und zuverlässige Abstimmung und/oder Nachstimmung einer strah­ lungsgekoppelten Antennenanlage möglich wird, insbesondere bei einem vorgebbarem Wechsel der Sendefrequenz.

Diese Aufgabe wird gelöst durch die im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 angegebenen Merkmale. Vorteilhafte Ausgestaltungen und/oder Weiterbildungen sind den weiteren Ansprüchen entnehmbar.

Die Erfindung wird im folgenden anhand von Ausführungsbei­ spielen unter Bezugnahme auf die Figur näher erläutert.

Entsprechend der Figur bestehe die Antennenanlage aus N Sendern, S1 bis SN, und N Antennen, A1 bis AN. Alle Sender werden zunächst für eine vorgebbare Sendefrequenz, die für alle Sender genau gleich gewählt ist, relativ zueinander so eingestellt, beispielsweise mittels eines veränderbaren In­ nenwiderstandes Z₀ sowie dem jedem Sender nachgeschalteten Phasensteller, PH1 bis PHN, daß die Sender die Leistungs- und Phasenverhältnisse besitzen, die sie im abgestimmten Zustand der Antennenanlage entsprechend dem vorgegebenen Zielkriterium haben sollen (z. B. gleiche Amplituden und Phasen der zu den Antennen laufenden Leistungswellen). Je­ dem Sender Si, i = 1...N, kann also ein frequenzabhängiger Senderinnenwiderstand Zⁱ, i = 1...N, der sich aus dem In­ nenwiderstand Z₀ und dem Widerstand des zugehörigen Phasen­ stellers PH_i, i = 1...N, zusammensetzt, zugeordnet werden. Jeder Sender Si wird über das zugehörige zunächst nicht ab­ gestimmte Anpaßnetzwerk ANi, i = 1...N, an die zugehörige Antenne Ai, i = 1...N gelegt. Von jedem Anpaßnetzwerk sind die (Anfangs-)Einstellwerte der (Abstimm-)Induktivitäten Lⁱ _H und Lⁱ _K bei der vorgegebenen Sendefrequenz bekannt, bei­ spielsweise aus entsprechenden Messungen. Werden nun solche Antennen in der beschriebenen Anordnung entsprechend der Figur angeordnet und alle Sender mit derselben Sendefre­ quenz betrieben, so besitzen die Antennen aktive Fußpunkt­ impedanzen, die infolge der Strahlungskopplung von den Amplituden und Phasen des Stroms und der Spannung an den Fußpunkten der anderen Antennen und vom Ort der Antennen abhängen. Soll nun eine solche Antennenanlage ein vorgebba­ res Zielkriterium erfüllen, beispielsweise eine möglichst hohe Sendeleistung abstrahlen, so werden dazu folgende (Verfahrens-)Schritte ausgeführt:

• 1. Messung der von jedem Sender gelieferten Signale nach Betrag und Phase. Solche Messungen werden am Ort der Stehwellenmesser, M1 bis MN, durchgeführt und sind einem Fachmann an sich geläufig. Aus diesen Messungen werden dann die aktiven Fußpunktimpedanzen der Antennen be­ stimmt mittels der bekannten (Anfangs-)Einstellwerte der (Abstimm-)Induktivitäten Lⁱ _H und Lⁱ _K, was einem Fachmann geläufig ist.
• 2. Ermittlung neuer Einstellwerte der Elemente, L_K ⁱ, L_H ⁱ, des i-ten Anpaßnetzwerkes, i = 1, ... N, aus den unter Schritt 1 bestimmten aktiven Fußpunktimpedanzen, so daß das vorgegebene Zielkriterium optimal erfüllt ist. Hier­ bei wird so getan, als ob sich die aktiven Impedanzen der einzelnen Antennen durch die Neueinstellung der An­ lage nicht ändern. Die derart ermittelten neuen Ein­ stellwerte wären die optimalen Einstellwerte, wenn die Antennen nicht strahlungsgekoppelt wären.
• 3. Verknüpfung der unter Schritt 2 ermittelten neuen Ein­ stellwerte der Anpaßnetzwerke aller Antennen entspre­ chend vorhandener physikalischer Symmetriekriterien, die in dem nachfolgend beschriebenen Beispiel 1 näher erläu­ tert werden. Bei dieser Verknüpfung der neuen Einstell­ werte entstehen sogenannte gewichtete Einstellwerte.
• 4. Erneute Einstellung der Elemente der Anpaßnetzwerke ent­ sprechend der unter Schritt 3 erhaltenen gewichteten Einstellwerten.
• 5. Erneute Messung der vom Sender gelieferten Signale nach Betrag und Phase mit anschließender Prüfung, ob das vor­ gegebene Zielkriterium erfüllt ist. Falls das Kriterium nicht erfüllt ist, wird das beschriebene Iterationsver­ fahren mit Schritt 1 fortgesetzt.

Ist das Zielkriterium erfüllt, so ist oftmals noch eine zu­ sätzlichen Verbesserung der Einstellung möglich, wenn das Iterationsverfahren noch ein- bis zweimal durchlaufen wird, wobei Schritt 3 übersprungen wird.

Die in obigem Iterationsverfahren im Schritt 3 erwähnte Symmetrisierung bringt eine deutliche Verbesserung des Ver­ fahrens. Die genaue Art der Verknüpfungen ist von den Ei­ genschaften der Antennen und ihrer gegenseitigen Anordnung abhängig. So ist es beispielsweise im allgemeinen vorteil­ haft, wenn man im Schritt 4 nicht den unter Schritt 2 für ein Element des Anpaßnetzwerkes ermittelten Einstellwert verwendet, sondern den Wert, den man durch Mittelung (Mit­ telwertsbildung, Wichtung) über alle Anpaßnetzwerke erhält. Bei den folgenden Beispielen werden einfache Symmetrisie­ rungen näher angegeben. Die Symmetrisierungen sind auch dann vorteilhaft, wenn die Meßwerte der Sendersignale, aus denen die Fußpunktimpedanzen ermittelt werden, oder die Einstellung der Abstimmelemente in den Anpaßnetzwerken mit Fehlern behaftet sind. Dieses ist in der Praxis nahezu un­ vermeidlich.

Die folgenden zwei Beispiele zeigen Anwendungen des Itera­ tionsverfahrens bei einer VLF-Sendeanlage. Sie sind auf an­ dere Anlagen übertragbar. Typisch für VLF-Sendeanlage ist nur das in der Figur dargestellte Ersatzschaltbild des An­ tennenfußpunktes, R¹, C¹ bis R^N, C^N und die dargestellte spezielle Auslegung des Anpaßnetzwerkes, L¹ _H, L¹ _K, bis L^N _H, L^N _K (bei einer anderen Antennenart kann das Ersatzschalt­ bild des Antennenfußpunktes und das Anpaßnetzwerk selbst­ verständlich auch anders aussehen).

Beispiel 1:

Eine VLF-Antennenanlage bestehe aus N im wesentlichen glei­ chen Monopolen. Die Fußpunktimpedanzen der Antennen in dem Fall, daß alle Antennen am Fußpunkt offen sind, bestehen aus einer Reihenschaltung aus einem reellen Widerstand R und einer Kapazität C. R und C sind normalerweise von der Frequenz abhängig.

Jede Antenne sei über ein Anpaßnetzwerk mit ihrem Sender verbunden. Die Figur zeigt ein vereinfachtes Ersatzschalt­ bild der Anlage.

Die Anlage soll nun so eingestellt werden, daß sie mög­ lichst viel Leistung bei einer vorgegebenen Sendefrequenz abstrahlt. Dies bedeutet, daß alle Sender ihre verfügbare Leistung möglichst vollständig an die Anpaßnetzwerke abge­ ben sollen.

Hieraus folgt das Zielkriterium:

Jedes Anpaßnetzwerk muß an den (Sender-)Innenwiderstand Zⁱ, der nach dem Phasensteller PHi ermittelt wird, des zugehö­ rigen Senders Si optimal angepaßt sein.

Im Schritt 1 des Iterationsverfahrens wird an der in der Figur angegebenen Stelle, dem Stehwellenmesser, an jeder Antenne die vor- und rücklaufende Leistungswelle gemessen. Entsprechende Auskoppelschaltungen, die diese Signale lie­ fern, sind an sich bekannt. Mit den an sich bekannten (Anfangs-)Einstellungen der Induktivitäten L_H ⁱ und L_K ⁱ kann hieraus die für diese Einstellungen geltende aktive Fuß­ punktimpedanz, entsprechend der Formel

der i-ten Antenne, mit i = 1...N, ermittelt werden.

Im Schritt 2 werden nun neue Einstellwerte für L_H ⁱ, L_K ⁱ, i = 1...N, ermittelt, so daß alle Eingänge der Anpaßnetz­ werke an den Senderinnenwiderstand des zugehörigen Senders angepaßt sind. Unter Vernachlässigung der Verlustwiderstän­ de von L_H ⁱ und L_K ⁱ ergeben sich die Werte der Induktivitäten L_H ⁱ und L_K ⁱ bei einem reellen Senderinnenwiderstand Zⁱ ent­ sprechend den folgenden Formeln

wobei
Rⁱ den aktiven reellen Widerstand der i-ten Antenne,
Cⁱ die aktive Kapazität der i-ten Antenne und
ω die sogenannte Kreisfrequenz bezeichnen.

Würden nun die Induktivitäten L_H ⁱ und L_K ⁱ der Anpaßnetzwerke direkt entsprechend den errechneten Werten gemäß Formel (1) eingestellt, so würde das Verfahren zwar sehr schnell kon­ vergieren, doch die abgestrahlte Leistung wäre nicht opti­ mal, da auf Grund von Meßungenauigkeiten, Einstellungenau­ igkeiten der Induktivitäten und Phasen- und Amplitudenun­ terschiede der von den Sendern gelieferten Leistungen man­ che Antennen besser (optimaler) als andere eingestellt wür­ den.

Durch spezielle vorgebbare Symmetriebedingungen, die in Schritt 3 gefordert werden, kann insgesamt eine bessere und gleichmäßigere Abstimmung erreicht werden. Diese Forderun­ gen werden im allgemeinen von einer idealen Antennenanlage abgeleitet. Für eine ideale Antennenanlage gilt beispiels­ weise: Wenn alle Antennen und alle Sender genau gleich sind, dann müssen auch die Einstellwerte der Abstimmelemen­ te der Anpaßnetzwerke gleich sein, wenn die Einstellungen optimal sind. Überträgt man dieses Kriterium auf eine im allgemeinen in der Praxis vorhandene nicht ideale Antennen­ anlage, so liegt es nahe, daß vor der Einstellung die (Ab­ stimm-)Induktivitäten L_H ⁱ und L_K ⁱ einer vorgebbaren Mitte­ lung unterzogen werden und daß dann die derart ermittelten Mittelwerte an allen Anpaßnetzwerken eingestellt werden. Im allgemeinen unterscheiden sich im betrachteten Beispiel die Antennen ein wenig im Wert der aktiven Fußpunktkapazität Cⁱ, beispielsweise infolge nicht vermeidbarer Fertigungsto­ leranzen. Wenn alle L_K ⁱ gleich eingestellt sein sollen, so wäre es optimal, wenn für die Induktivitäten L_H ⁱ die Formel

gelten würde, wobei die Konstante der rechten Seite obiger Gleichung für alle Antennen gleich ist.

Hieraus folgt, daß für jede Antenne die Induktivität L_H ⁱ so gewählt werden soll, daß die Formel

gilt, wobei der Strich über dem rechts stehenden Ausdruck die Mittelung dieses Ausdrucks über alle N Anpaßnetzwerke bedeutet. Wenn nun alle Induktivitäten L_H ⁱ nach Formel (2) eingestellt sind, so ergibt sich, daß es optimal ist, wenn auch alle L_K ⁱ gleich sind. Deshalb ist es vorteilhaft, wenn die Induktivitäten L_K ⁱ entsprechend der Formel

gewählt werden, wobei der Strich über der rechten Seite der Formel (3) wieder den Mittelwert der aus Formel (1) ermit­ telten Induktivitäten L_K ⁱ über alle N Anpaßnetzwerke bedeu­ tet. Sollten sich die Verlust- und/oder Strahlungswider­ stände der einzelnen Antennen wesentlich voneinander unter­ scheiden, so kann die Formel (3) entsprechend der Formel (2) verfeinert werden.

Die symmetrisierende Bedingung entsprechend Formel (3) führt zu einer sehr gleichmäßigen Konvergenz der Einstel­ lungen der Induktivitäten L_H ⁱ und L_K ⁱ. Dagegen führt die Mittelung entsprechend Formel (2) zu einer schnelleren Kon­ vergenz des Einstellvorgangs. Deshalb ist es in vielen Fäl­ len möglich, auf eine Mittelung entsprechend Formel (2) zu verzichten.

Im Schritt 4 des Iterationsverfahrens werden die Elemente der Anpaßnetzwerke entsprechend den Ergebnissen von Schritt 2 und Schritt 3 eingestellt. Dabei ist es im allgemeinen vorteilhaft, wenn die ermittelten Einstellwerte um einen vorgebbaren Faktor, der beispielsweise auf Erfahrungswerten beruht, "verkürzt", das heißt verkleinert, werden.

Im Schritt 5 beginnt das Iterationsverfahren wieder von vorne mit der Messung der aktiven Fußpunktimpedanzen, auf welche die Sender arbeiten. Das vorgebbare Zielkriterium ist im allgemeinen nach wenigen Durchläufen der Iterations­ schleife erfüllt und die Antennenanlage ist optimal einge­ stellt. Eine zusätzliche Verbesserung erhält man, wenn man nach der obigen Einstellung die Iterationsschleife noch ei­ nige Mal durchläuft und dabei aber auf die symmetriesieren­ den Bedingungen entsprechend Schritt 3 verzichtet.

Das beschriebene Einstellverfahren kann variiert werden, indem beispielsweise für diejenigen Antennen, die von den Mittelwerten am weitesten abliegen, ein separater Durchlauf über die Schritte 1 bis 5 des Iterationsverfahrens durchge­ führt wird. Außerdem kann es leicht angepaßt werden an Fäl­ le, in denen die hier vorausgesetzten vereinfachenden An­ nahmen nicht vorhanden sind, beispielsweise wenn alle Sen­ derinnenwiderstände verschieden und/oder komplex sind oder wenn die Antennenfußpunktwiderstände Rⁱ verschieden sind oder wenn die Verluste von L_H ⁱ und L_K ⁱ nicht vernachlässig­ bar sind.

Sind nach einer vorgebbar großen Anzahl von Iterations­ schritten eine oder mehrere Antennen noch nicht befriedi­ gend eingestellt, so muß die Einstellung der entsprechenden Phasendrehglieder, PH1 bis PHN, die im allgemeinen zwischen Sender und Anpaßnetzwerk der zugehörigen Antenne geschaltet sind, in vorgebbarer Weise nachjustiert werden.

Beispiel 2:

Eine VLF-Antennenanlage entsprechend der Figur sende in zwei vorgebbaren (Frequenz-)Tastlagen mit den Frequenzen f sowie f + Δf mit Δf « f. Die Antennenanlage soll so abge­ stimmt werden, daß jede Antenne im Frequenzbereich [f, f + Δf] möglichst gut an die Impedanz ihres Senders angepaßt ist.

Das Iterationsverfahren hat einen ähnlichen Ablauf wie im Beispiel 1 angegeben. Beim Schritt 1 wird beispielsweise an der in der Figur angegebenen Stelle (Stehwellenmesser), während der Sender in der einen Tastlage mit der Frequenz f sendet, an jeder Antenne die vor- und rücklaufende Lei­ stungswelle gemessen, aus der die momentanen aktiven Anten­ nenfußpunktimpedanzen Zⁱ _f bei der Frequenz f ermittelt wer­ den. Wird der Sender in die andere Tastlage umgeschaltet, so werden auf die gleiche Weise die momentanen aktiven An­ tennenfußpunktimpedanzen Zⁱ _f+Δf für die Frequenz f + Δf be­ stimmt.

Nun definiert man für die Mittenfrequenz f_m = f + ½Δf für jede Antenne eine aktive Ersatzfußpunktimpedanz Zⁱ _m gemäß der Formel Zⁱ _m = ½(Zⁱ _f + Zⁱ _f+Δf) und definiert als Zielkrite­ rium, daß die Eingänge der Anpaßnetzwerke bei der Mitten­ frequenz f_m an den Innenwiderstand der zugehörigen Senders angepaßt sind. Dabei existieren zu der Mittenfrequenz f_m keine Meßwerte für die aktiven Ersatzfußpunktimpedanzen Zⁱ _m der Antennen.

Im Schritt 2 des Verfahrens werden nun neue Einstellwerte für die (Abstimm-)Induktivitäten L_H ⁱ und L_K ⁱ ermittelt, so daß die Antennen bei der Mittenfrequenz f_m angepaßt wären, wenn sie nicht strahlungsgekoppelt wären.

Die Schritte 3 und 4 des Iterationsverfahrens sind iden­ tisch mit denen entsprechend Beispiel 1. Hier können die gleichen symmetriesierenden Nebenbedingungen verwendet wer­ den.

Im Schritt 5 werden wieder die vor- und rücklaufende Lei­ stungswelle gemessen und das Zielkriterium überprüft. Falls es noch nicht erfüllt ist, wird die Iteration am Schritt 2 fortgesetzt.

Bei den obigen Beispielen wurde als Zielfunktion die Anpas­ sung der Antenne an den Senderinnenwiderstand gefordert. Zur Erzielung einer größeren Bandbreite kann aber auch eine definierte Fehlanpassung als Zielkriterium für alle Anten­ nen gefordert werden. Auch in diesen Fällen konvergiert das Iterationsverfahren sehr schnell zu sehr guten Einstellwer­ ten der Elemente der Anpaßnetzwerke.

Die Erfindung ist nicht auf die beschriebenen Beispiele be­ schränkt, sondern sinngemäß auf weitere anwendbar. Bei­ spielsweise ist es möglich, die beschriebenen Messungen und Ermittlungen der aktiven Fußpunktimpedanzen der Antennen mittels einer Datenverarbeitungsanlage durchzuführen und die Abstimmelemente der Anpaßnetzwerke als elektrisch steu­ erbare Abstimmelemente auszubilden. In einem solchen Fall ist der Aufbau eines Regelkreises möglich, der beispiels­ weise in Abhängigkeit von der am Ort der Antennenanlage herrschenden Wetterlage und/oder der eingestellten Sende­ frequenz immer eine entsprechend einem vorgebbarem Zielkri­ terium optimal eingestellte Antennenanlage bewirkt.

Claims (7)

1. Verfahren zur Abstimmung sowie Nachstimmung einer Gruppe strahlungsgekoppelter Antennen, wobei

• 1. die Antennen in vorgebbarer Weise angeordnet werden der­ art, daß insbesondere für Sendesignale eine Strahlungs­ kopplung entsteht,
• 2. jede Antenne von einem zugehörigen Sender, dessen Sen­ derinnenwiderstand bekannt ist, zumindest über ein An­ paßnetzwerk mit einem auszusendenden Sendesignal ge­ speist wird und
• 3. jedes Anpaßnetzwerk zumindest ein einstellbares fre­ quenzabhängiges Abstimmelement besitzt zur Anpassung der Impedanz der Antenne an die Impedanz des Senders gemäß einem vorgebbarem Zielkriterium für die Gruppe der An­ tennen, dadurch gekennzeichnet,
• 4. daß im Sendebetrieb der Gruppe bei einer vorgebbaren Sendefrequenz für eine vorgebbare Einstellung der Sen­ derinnenwiderstände (Zⁱ) und eine vorgebbare Einstellung der Abstimmelemente (Lⁱ _K, Lⁱ _H) der Anpaßnetzwerke (AN1 bis ANN) zunächst die aktiven Impedanzen der Antennen (A1 bis AN) ermittelt werden,
• 5. daß mittels der aktiven Impedanzen der Antennen (A1 bis AN) und mittels der Senderinnenwiderstände (Zⁱ) neue Einstellwerte für die Abstimmelemente (Lⁱ _K, Lⁱ _H) ermit­ telt werden derart, daß mit den neuen Einstellwerten das vorgegebene Zielkriterium in dem Fall erreicht würde, wenn keine Strahlungskopplung vorhanden wäre,
• 6. daß die neuen Einstellwerte entsprechend eines durch die Anordnung der Antennen bedingten vorgebbaren Symmetrie­ kriteriums gewichtet werden, so daß gewichtete Einstell­ werte für die Abstimmelemente (Lⁱ _K, Lⁱ _H) entstehen und
• 7. daß die Abstimmelemente (Lⁱ _K, Lⁱ _H) entsprechend den ge­ wichteten Einstellwerten eingestellt werden.

2. Verfahren zur Abstimmung sowie Nachstimmung einer Gruppe strahlungsgekoppelter Antennen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,

• 1. daß für ein einzustellendes Abstimmelement (L¹ _H bis L^N _H oder L¹ _K bis L^N _K) der Anpaßnetzwerke (AN1 bis ANN) die zugehörigen neuen Einstellwerte für alle Anpaßnetzwer­ ke(AN1 bis ANN) ermittelt werden,
• 2. daß aus allen neuen Einstellwerten durch eine vorgebbare Wichtung ein einziger gewichteter Einstellwert ermittelt wird und
• 3. daß das einzustellende Abstimmelement (Lⁱ _H bis L^N _H) in allen Anpaßnetzwerken (AN1 bis ANN) entsprechend dem ge­ wichteten Einstellwert eingestellt wird.

3. Verfahren zur Abstimmung sowie Nachstimmung einer Gruppe strahlungsgekoppelter Antennen nach Anspruch 1 oder An­ spruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein ge­ wichteter Einstellwert mittels einer Mittelung ermittelt wird.

4. Verfahren zur Abstimmung sowie Nachstimmung einer Gruppe strahlungsgekoppelter Antennen nach einem der vorherge­ henden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest die Impedanz einer Antenne mittels Messung der am zuge­ hörigen Sender vorhandenen vor- und rücklaufenden Lei­ stungswellen ermittelt wird.

5. Verfahren zur Abstimmung sowie Nachstimmung einer Gruppe strahlungsgekoppelter Antennen nach einem der vorherge­ henden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß Sendefre­ quenzen aus dem VLF-Frequenzbereich verwendet werden.

6. Verfahren zur Abstimmung sowie Nachstimmung einer Gruppe strahlungsgekoppelter Antennen nach einem der vorherge­ henden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß bei Ver­ wendung eines vorgebbaren Frequenzbandes (f bis f + Δf) für die Sendefrequenzen

• 1. zunächst die das Frequenzband begrenzenden Endfrequenzen (f, f + Δf) sowie die zugehörige Mittenfrequenz (f_m) er­ mittelt werden,
• 2. für die Endfrequenzen (f, f + Δf) für jede der Antennen (A1 bis AN) die zugehörigen Impedanzen (Zⁱ _f, Zⁱ _f+Δf) ermittelt werden,
• 3. für jede der Antennen (A1 bis AN) aus den Impedanzen (Zⁱ _f, Zⁱ _f+Δf) durch eine Mittelwertsbildung jeweils eine Ersatzimpedanz (Zⁱ _m) für die Mittenfrequenz (f_m) ermittelt wird,
• 4. für die Mittenfrequenz (f_m) bei allen Sendern (S1 bis SN) die zugehörigen Senderinnenwiderstände ermittelt werden und
• 5. mittels der Ersatzimpedanzen (Zⁱ _m) die Eingänge der An­ paßnetzwerke (AN1 bis ANN) an die Senderinnenwiderstände angepaßt werden entsprechend einem vorgebbarem Zielkri­ terium für die Gruppe der Antennen.

7. Verfahren zur Abstimmung sowie Nachstimmung einer Gruppe strahlungsgekoppelter Antennen nach einem der vorherge­ henden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,

• 1. daß die Impedanzen der Antennen mittels einer Datenver­ arbeitungsanlage ermittelt werden,
• 2. daß in den Anpaßnetzwerken elektrisch steuerbare Ab­ stimmelemente verwendet werden und
• 3. daß die Abstimmelemente mittels der Datenverarbeitungs­ anlage in Abhängigkeit von dem vorgebbarem Zielkriterium eingestellt werden.