DE2032002C3 - Antennensystem mit einem vertikal polarisierten logarithmisch-periodischen Antennensystem aus zwei logarithmisch-periodischen Antennen - Google Patents
Antennensystem mit einem vertikal polarisierten logarithmisch-periodischen Antennensystem aus zwei logarithmisch-periodischen AntennenInfo
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- H01Q21/26—Turnstile or like antennas comprising arrangements of three or more elongated elements disposed radially and symmetrically in a horizontal plane about a common centre
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Description
Weiterbildungen sind den Unteransprüchen entnehmbar.
Es gelingt mit der Erfindung somit die beiden verschieden polarisierten Antennensysteme ohne Nachteile miteinander zu kombinieren und hierbei den ·
Raumbedarf wesentlich gegenüber bekannten Anordnungen herabzusetzen. Dies ist besonders für den Fall
wichtig, daß mehrere derartige Anordnungen in räumlich versetzter Richtung nebeneinander angeordnet werden sollen. Es wird später beschrieben, wie i»
gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung hierbei weitere Aufwandsverminderungen erzielt werden können.
Der Empfangsbetrieb mit einem Antennensystem gemäß der Erfindung mit Störsenderausblendung i*>
gestaltet sich so, daß nach phasenumgekehrter Zusammenschaltung der von den vertikal polarisierten
Antennen stammende Spannungen dieser Differenzspannung eine von der horizontal polarisierten Antenne
abgeleitete Spannung hinzuaddiert wird und an zwei Einstellgliedern letztere Spannung in Betrag und Phase
derart variiert wird, daß der auszublendende Sender mit einem Minimum an Lautstärke aufgenommen wird.
Vorteilhaft schaltet man in die Zuleitung von einer der vertikal polarisierten Antennen zu dem differenzbildenden Glied ebenfalls zwei Einstellglieder ein, mit deren
Hilfe die eine der beiden vertikal polarisierten Antennenspannungen relativ zu der anderen in Betrag
und Phase verändert werden kann. Auf diese Weise ist bekanntlich eine azimutale Richtungsverschiebung des
Strahlungsdiagramms und mithin dessen Minimum der vertikal polarisierten Antennenanordnung und somit
eine zusätzliche Verbesserung der Ausblendung möglich.
Aus der FR-PS 14 74178 ist es für benachbarte
Antennen, die sich bei gieichfrequentem oder nahezu gleichfrequentem Betrieb gegenseitig beeinflussen,
bekannt, die Verkopplung über das Strahlungsfeld durch eine gegenphasife Verkopplung über eine elektrische
Verbindung zwischen den koppelnden Antennen zu neutralisieren. Hierzu sind zwischen den Antennen
elektrische Verbindungen mit Amplituden und Phasengliedern vorgesehen, die so eingestellt sind, daß sich das
über das Strahlungsfeld induzierte Signal und das über die elektrische Verbindung zugeführte Signal gegenseitig aufheben.
Die V-förmige Anordnung der beiden vertikal polarisierten Antennen mit Einspeisung bzw. Auskopplung der Antennenspannungen auf der Seite der
kürzesten Strahlerelemente hat neben dem geringen Platzbedarf weiters den Vorteil, daß — wenn der
Winkel, den die beiden Vertikalebenen miteinander bilden, entsprechend gewählt ist — die Kopplung
zwischen den verschieden polarisierten Antennen bei allen sich jeweils entsprechenden Strahlerelementen
gleich groß gemacht werden kann. Es ergibt sich dann eine frequenzunabhängige Kopplung zwischen den
beiden verschieden polarisierten Antennensystemen, so daß beim beschriebenen Ausblendeempfang ein Einstellglied weniger zu bedienen ist.
Der Erfindung liegt nämlich der folgende Sachverhalt zugrunde. Er sei am Beispiel der F i g. 1 erläutert. Es sei
angenommen, ein starker Sender falle aus einer Richtung senkrecht zur Zeichnungsebene ein. Dieser
erzeugt in den Antennen 6b, 6a und 7 die Spannungen P\, Pi und P3. Von der Antenne 7 koppelt mit dem Faktor
k Spannung auf die Antennen %b und 6a über, so daß sich
zu deren Empfangsspannungen P\ und P2 eine der in der
horizontal polarisierten Antenne induzierten Spannung proportionale Spannung addiert. In der Praxis ist
nämlich eine ankommende Welle nie einseitig polarisiert, sondern schwingt in mehreren Ebenen, wobei sich
die Komponenten ständig ändern. Nach der phasenumgekehrten Zusammenschaltung der beiden Antennen 6b
und 6a steht auf deren Zuleitung 16 eine Spannung an, die den übergekoppelten Spannungsanteil k ■ P3 in
doppelter Größe sowie die Differenz der vertikal polarisiert aufgenommenden Antennenspannungen enthält Sind letztere in Betrag und Phase gleich groß, was
notfalls durch Einschaltung zusätzlicher Amplituden- und Phasenregelglieder in zumindest einer der Zuleitungen 14, wie bereits erwähnt erreicht werden kann,
entfällt letzterer Spannungsanteil auf der Zuleitung 16.
Wird nun der Spannung auf der Zuleitung 16 im Glied 12 eine Spannung der Größe 2k · P3 mit umgekehrter
Phasenlage zuaddiert dann ist am Anschlußpunkt 13 der von der horizontal polarisierten Antenne übergekoppelte Spannungsantei! kompensiert und das azimutale
Strahlungsdiagramm des vertikal polarisierten Antennensystems hat in der Richtung senkrecht zur
Zeichnungsebene eine Nullstelle. Da die im Glied 12 zuaddierte Spannung von der gleichen Antenne
abgeleitet wird, von der auch der Spannungsanteil herstammt, der auf der Zuleitung 16 kompensiert
werden soll, bleibt die beschriebene Kompensation auch bei der laufenden Änderung der Feldstärkevektoren,
der im praktischen Empfangsfall stets gegeben ist bestehen.
Die Erfindung erlaubt es auch, monopolar ausgebildete vertikal polarisierte logarithmisch-periodische Antennen anstelle von dipolar ausgebildeten einzusetzen,
was zur Verringerung der Aufbauhöhe beiträgt. Derartige Antennen besitzen ein Erdnetz als Gegengewicht. Es ist bereits vorgeschlagen worden (DE-OS
20 06 510), bei derartigen Antennen zur weiteren Verringerung der Aufbauhöhe den das Abspannseil, an
dem die einzelnen Strahlerelemente befestigt sind, tragenden Mast selbst als das letzte, d. h. als das längste
aller Strahlerelemente, einzusetzen und evtl. zur weiteren Verkürzung die Abspannseile als Dachkapazitäten zu benutzen. Eine besonders vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung ist gekennzeichnet durch die
mehrfache, vorzugsweise fünffache, Verwendung des erfindungsgemäßen Antennensystems in einem mehrere, vorzugsweise fünf, dieser Antennensysteme in
jeweils azimutal versetzter Anordnung enthaltenden Kreisgruppenantennensystemen in der Weise, daß
jeweils in einem Mast zwei benachbarte, vertikal polarisierte Antennen aus benachbarten, vertikal
polarisierten Antennensystemen enden, so daß der jeweils betroffene Mast gleichzeitig längstes Strahlerelement der in ihm endenden vertikal polarisierten
Antenne ist. Die fünffache Verwendung des erfindungsgemäßen Antennensystems ist gerade deshalb besonders günstig, weil die azimutalen Strahlungsdiagramme
logarithmisch-periodischer Antennen gewöhnlich eine Halbwertsbreite von etwa 60 bis 80° haben und damit
eine genügende Rundumbedeckung gewährleistet ist.
Eine weitere Weiterbildung der Erfindung sieht vor, bei der erwähnten Doppelausnutzung der Masten die an
ihnen endenden Zuleitungen durch 3dB-Koppler voneinander zu entkoppeln.
In der F i g. 1 ist die Zusammenschaltung von vertikal polarisierten Antennen und horizontal polarisierter
Antennen für den Betriebsfall der Störsenderausblendung schematisch dargestellt. Zur Vereinfachung wurde
jeweils nur ein Strahlerelement der aus vielen Strahlerelementen aufgebauten Einzelantennen dargestellt.
In der Fig. 1 sind 6a und 6b die Strahler der
vertikal polarisierten Antennen, die im dargestellten Fall monopolar ausgebildet sind und 7 ein Strahlerelement
der horizontal polarisierten Antenne, die zwischen den beiden vertikal polarisierten Antennen angeordnet
ist. Die Zuleitungen 14 zu den vertikal polarisierten Antennen sind über das Glied 9 phasenumgekehrt
zusammengeschaltet. Die Zuleitung 15 zur horizontal polarisierten Antenne 7 ist über das Glied 12 mit der
gemeinsamen Zuleitung 16 zu den vertikal polarisierten Antennen zusammengeschaltet. In die Zuleitung 15 zur
horizontal polarisierten Antenne ist ein Amplitudeneinstellglied 10 und ein Phaseneinstellglied 11 eingeschaltet.
Am Punkt 13 der Zuleitung 16 kann ein Empfänger angeschlossen werden.
Beim beschriebenen Betriebsfall wird an den Gliedern 10 und 11 solange eingestellt, bis der Störsender,
der etwa aus der Richtung senkrecht zur Zeichnungsebene einfällt, mit minimaler Lautstärke empfangen
wird. Bei schrägem Einfall des Störsenders kann die Minimumstelle im Differenzdiagramm der beiden
vertikal polarisierten Antennen durch Einschaltung von Amplituden- und Phaseneinstellgliedern in eine der
Zuleitungen 14 zu dem Differenz bildenden Glied 9 in seiner azimutalen Richtung geschwenkt werden. Dies ist
eine bekannte Maßnahme und wurde in der F i g. 1 nicht besonders dargestellt. Im praktischen Betriebsfall ist es
dann gleichgültig, mit Hilfe welcher Mittel zuerst eine Minimumeinstellung herbeigeführt wird. Es sei betont,
daß für den Empfang eines gewünschten Senders hier die vertikal polarisierten Antennen herangezogen
werden und die Schaltmittel 10 und 11 sowie die Zusammenschaltung der Zuleitungen 15 und 16 nur
vorgenommen wird, um die Verkopplung über die benachbarten Antennenenden der Antennen 6, 6b und
6a und 7 zu unterdrücken. Nebenbei sei noch bemerkt, daß nur der Einfachheit halber in der Figur die
Zuleitungen 14, 15 und 16 als Eindrahtleitungen dargestellt sind. Es handelt sich selbstverständlich um
Zweidraht- oder Koaxialleitungen.
Die Fig.2 zeigt die fünffache Anwendung eines Antennensystems gemäß der Erfindung in einem
Kreisgruppenantennensystem im Grundriß. An diesem Beispiel soll auch eine der bereits erwähnten vorteilhaften
Weiterbildungen der Erfindung beschrieben werden. In ihr sind 8 fünf Masten, die gleichmäßig auf einem
Kreisbogen verteilt sind. An diesen Masten sind Tragseile abgespannt, die etwa an den Orten 17 enden.
An diesen Tragseilen sind die einzelnen Strahlerelemente der vertikal polarisierten logarithmisch-periodischen
Antennen la und \b bis 5b als elektrisch gut leitende Drähte befestigt. Die Einspeisungspunkte befinden sich
an den Orten 17. Jeweils zwei Antennen la und 1 b bis 5a und 5b bilden ein System der fünf vertikal polarisierten
Antennensysteme, innerhalb derer gemäß der Erfindung die horizontal polarisierten Antennen 18 zwischen den
vertikal polarisierten Antennen angeordnet sind. Es entstehen somit die Antennenkombinationen 1 bis 5. In
der Fig.2 bedeuten weiterhin 6 die einzelnen Strahlerelemente der vertikal polarisierten Antennen
und 7 die Strahlerelemente der horizontal polarisierten
. Antennen. In der F i g. 2 ist auch dargestellt, daß jeweils
zwei vertikal polarisierte Antennen, z. B. 1 a und 2b oder 2a und 36, von benachbarten Antennensystemen 1 und 2
oder 2 und 3 in jeweils einem Mast 8 enden.
Für zehn vertikal polarisierte Einzelantennen und
: fünf zusätzlich horizontal polarisierte Antennen sind
somit nur fünf tragende Masten erforderlich. Der Übersichtlichkeit halber wurde nur das Teilsystem 1
vollständig ausgezeichnet. Die Teilsysteme 2 bis 5 entsprechen dem Teilsystem 1.
Das erfindungsgemäße Antennensystem einzeln oder in seiner mehrfachen Anwendung, z. B. nach F i g. 2, läßt
sich sowohl als Empfangs- wie auch als Sendeantennensystem einsetzen.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
Claims (4)
1. Antennensystem, insbesondere für den Kurzwellenbereich,
mit einem vertikal polarisierten logarithmisch-periodischen Antennensystem aus zwei logarithmisch-periodischen Antennen, deren
Strahlerelemente in je einer von zwei V-förmig aufeinander zulaufenden Vertikalebenen angeordnet
sind, wobei die jeweils kürzesten Strahlerelemente der Schnittlinie der genannten Vertikalebenen
benachbart sind, und deren Zuleitungen phasengleich bis phasenumgekehrt zusammenschaltbarsind,
dadurch gekennzeichnet,
daß eine horizontal polarisierte logarithmisch-periodische Antenne (7) mit gleicher Aufstellungsrichtung wie die vertikal polarisierten Antennen (la, \b) zwischen diesen angeordnet ist,
daß eine horizontal polarisierte logarithmisch-periodische Antenne (7) mit gleicher Aufstellungsrichtung wie die vertikal polarisierten Antennen (la, \b) zwischen diesen angeordnet ist,
daß der Winkel, den die beiden genannten Vertikalebenen einschließen, derart gewählt ist, daß
die Verkopplung von den Strahlerelementen der horizontal polarisierten Antenne (7) mit den jeweils
entsprechenden Strahlerelementen der vertikal polarisierten Antennen (6a, 6b) an allen Verkopplungspunkten
gleich groß ist,
daß zur Ausblendung eines in Aufstellungsrichtung des Antennensystems liegenden Senders bei ungefähr phasenumgekehrter Zusammenschaltung der Zuleitungen (14) zu den vertikal polarisierten Antennen die Zuleitung (15) zur horizontal polarisierten Antenne unter Zwischenschaltung von Einstellgliedern zur Beeinflussung der Amplitude (10) und der Phase (11) mit der Zuleitung (16) zum vertikal polarisierten Antennensystem zusammengeschaltel ist, wobei diese Einstellglieder (10, 11) derart dimensioniert oder einstellbar sind, daß die Amplitudencharakteristik des vertikal polarisierten Antennensystems in der Aufstellungsrichtung ein ausgeprägtes Minimum aufweist.
daß zur Ausblendung eines in Aufstellungsrichtung des Antennensystems liegenden Senders bei ungefähr phasenumgekehrter Zusammenschaltung der Zuleitungen (14) zu den vertikal polarisierten Antennen die Zuleitung (15) zur horizontal polarisierten Antenne unter Zwischenschaltung von Einstellgliedern zur Beeinflussung der Amplitude (10) und der Phase (11) mit der Zuleitung (16) zum vertikal polarisierten Antennensystem zusammengeschaltel ist, wobei diese Einstellglieder (10, 11) derart dimensioniert oder einstellbar sind, daß die Amplitudencharakteristik des vertikal polarisierten Antennensystems in der Aufstellungsrichtung ein ausgeprägtes Minimum aufweist.
2. Antennensystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die vertikal polarisierten
Antennen (la, \b) in an sich bekannter Weise monopolar ausgebildet sind und ein Erdnetz als
Gegengewicht besitzen.
3. Antennensystem nach Anspruch 2, bei dem die vertikal polarisierten Antennen jeweils aus einem
Mast bestehen, an dem ein Tragseil befestigt und gegen den Erdboden verspannt ist, an dem die
einzelnen Strahlerelemente als elektrisch gut leitende Drähte mit ihren Enden isoliert befestigt sind, und
bei dem der Mast selbst als das längste aller Strahlerelemente eingesetzt ist, gekennzeichnet
durch die Verwendung mehrerer, vorzugsweise fünf, dieser Antennensysteme in jeweils azimutal versetzter
Anordnung in einem Kreisgruppenantennensystem in der Weise, daß jeweils in einem Mast (8) zwei
benachbarte, vertikal polarisierte Antennen (la, 2b) aus benachbarten, vertikal polarisierten Antennensystemen
(1, 2) enden, so daß der jeweils betroffene Mast gleichzeitig längstes Strahlerelement der in
ihm endenden vertikal polarisierten Antennen ist.
4. Antennensystem nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen die an den Masten
endenden Antennenzuleitungen und die Masten 3 dB-Koppler eingeschaltet sind, die eine direkte
Kopplung zwischen den jeweils an einem Mast endenden zwei Zuleitungen verhindern.
Die Erfindung betrifft ein Antennensystem der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 genannten Art Ein
derartiges vertikal polarisiertes logarithmisch-periodisches Antennensystem, das aus zwei nebeneinander
r> angeordneten logarithmisch-periodischen Antennen besteht, ist an sich bekannt aus der GB-PS 10 92+09.
Durch entsprechende Zusammenschaltung der Zuleitungen zu den einzelnen Antennen lassen sich
verschiedene Strahlungsdiagramme erzeugen. Werden
tu die Antennenzuleitungen phasengleich zu&ammengeschaltet,
so ergibt sich ein azimutales Strahlungsdiagramm, das ungefähr in Aufstellungsrichtung der beiden
Antennen ein Maximum hat. Werden die Antennenzuleitungen phasenumgekehrt zusammengeschaltet, so
ir· ergibt sich ein Differenzdiagramm, das in der Aufstellungsrichtung
des Antennensystems ein ausgeprägtes Minimum mit zwei symmetrisch danebenliegenden
gleichen Hauptrichtungen aufweisL Durch Variation in Betrag und Phase einer der beiden Antennenspannungen
lassen sich unterschiedliche Strahlungscharakteristiken erzeugen.
In der Elevation verläuft das Strahlungsdiagramm vertikal polarisierter, logarithmisch-periodischer Antennen
sehr flach. Um z. B. beim Empfang steil
2> einfallender Wellen eine genügende Spannung zur
Verfügung zu haben, muß man zu horizontal polarisierten Antennen greifen, da diese ein in der Elevation
steileres Diagramm besitzen. Um also alle Betriebsmöglichkeiten erfassen zu können, ist es mitunter notwendig,
in ein vertikal polarisiertes und ein horizontal polarisiertes
Antennensystem zur Verfügung zu haben. Ordnet man z. B. aus Platz- oder Ersparnisgründen die horizontal
polarisierte Antenne zwischen den beiden vertikal polarisierten Antennen an, so kommt über die
r, Strahlerenden eine Verkoppiung zwischen der horizontal polarisierten Antenne und den vertikal polarisierten
Antennen zustande. Diese Verkopplung macht sich dann störend bemerkbar, wenn zum Zwecke des
Ausblendens eines stark einfallendes Senders, der etwa
<o aus der Richtung, die von der Aufstellungsrichtung der
Antennen angegeben wird, einfällt, die beiden Spannungen, die von den vertikal polarisierten Antennen
gewonnen werden, ungefähr phasenumgekehrt zusammengeschaltet werden. Durch die Kopplung von
Antennenspannung der horizontal polarisierten Antenne aui die Antennenspannungen der vertikal polarisierten
Antennen geht das augeprägte Minimum im Strahlungsdiagramm des vertikal polarisierten Antennensystems
verloren und eine einwandfreie Ausblendung des störenden Senders ist in diesem Falle nicht
mehr möglich. Dies ist auch der Grund, weshalb vertikal und horizontal polarisierte, logarithmisch-periodische
Antennensysteme bisher stets räumlich abgesetzt voneinander betrieben wurden.
Die Erfindung hat es sich zur Aufgabe gemacht, ein Antennensystem der eingangs genannten Art so
weiterzubilden, daß das entsprechende Antennensystem auch für horizontal polarisierte Wellen geeignet ist,
ohne daß ein wesentlich größerer Platzbedarf erforder-Hch wird und ohne daß bei ungefähr phasenumgekehrter
Zusammenschaltung der vertikal ' polarisierter Antennen zum Ausblenden eines Senders das· ausgeprägte
Minimum im Strahlungsdiagramm des vertikal polarisierten Systems verlorengeht.
Diese Aufgabe wird ausgehend von einem Antennensystem nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1
erfindungsgemäß gelöst durch das Kennzeichen des Patentanspruchs 1. Vorteilhafte Ausführungen und
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DE19702032002 DE2032002C3 (de) | 1970-06-29 | 1970-06-29 | Antennensystem mit einem vertikal polarisierten logarithmisch-periodischen Antennensystem aus zwei logarithmisch-periodischen Antennen |
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DE19702032002 DE2032002C3 (de) | 1970-06-29 | 1970-06-29 | Antennensystem mit einem vertikal polarisierten logarithmisch-periodischen Antennensystem aus zwei logarithmisch-periodischen Antennen |
Publications (3)
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DE2032002A1 DE2032002A1 (de) | 1972-01-20 |
DE2032002B2 DE2032002B2 (de) | 1981-06-25 |
DE2032002C3 true DE2032002C3 (de) | 1982-02-11 |
Family
ID=5775217
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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DE19702032002 Expired DE2032002C3 (de) | 1970-06-29 | 1970-06-29 | Antennensystem mit einem vertikal polarisierten logarithmisch-periodischen Antennensystem aus zwei logarithmisch-periodischen Antennen |
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DE19617140C2 (de) * | 1996-04-29 | 1999-07-15 | Siemens Ag | Funkstation zum Senden und Empfangen digitaler Informationen in einem Mobil-Kommunikationssystem |
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FR1474178A (fr) * | 1966-02-10 | 1967-03-24 | Csf | Dispositif de neutrodynage entre aériens |
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1970
- 1970-06-29 DE DE19702032002 patent/DE2032002C3/de not_active Expired
Also Published As
Publication number | Publication date |
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