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BESCHREIBUNG
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zu der Patentanmeldung Rund- oder Richtstrahlantennenanlage, insbesondere
aufgebaut aus Richtstrahlfeldern nach Patentanmeldung P 21 56 053 Es sind VHF-Sendeantennenanlagen
bekannt, die mit zirkularer oder elliptischer Polarisation arbeiten. Es hat sich
gezeigt, dass mit dieser Polarisationsart vor allem mobile Empfänger besser versorgt
werden können. Es sind in diesem Frequenzbereich auch Antennenanlagen bekannt, die
nur mit vertikaler oder nur mit horizontaler Polarisation arbeiten. Alle drei Polarisationsarten
werden von modernen Funkdiensten für die verschiedenartigsten Zwecke benutzt.
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Es sind auch zirkular polarisierte Antennenanlagen bekannt, die jeweils
aus vertikalen und dazu senkrecht stehenden horizontalen Dipolen bestehen (BR-PS
1 044 636, DT-PS 496 996 und FR-PS 920 587). Es sind ferner Rundstrahlantennen bestehend
aus vertikalen und horizontalen Dipolen bekannt, die bei gleicher oder unterschiedlicher
Frequenz getrennt als Sendeantennen für horizontal bzw. vertikal polarisierte Strahlung
betrieben werden (DT-PS 1 297 707 und US-PS 2 480 186).
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Gegenstand des Hauptpatents (Patentanmeldung P 21 56 053) ist ein
Richtstrahlfeld mit zirkularer bzw. elliptischer Polarisation, das zum Aufbau von
Rundstrahlantennen dieser Polarisationsart
geeignet ist. Dieses
Richtstrahlfeld nach Hauptpatent besteht aus zwei nebeneinander in einem optimalen
Gewinn ergebenden Abstand angeordneten vertikalen Halbwellendipolen und einem dazwischen
angeordneten horizontalen Halbwellendipol. Der resultierende Quellpunkt der beiden
vertikalen Halbwellendipole fällt zusammen mit dem Quellpunkt des horizontalen Halbwellendipols.
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Dieses Richtstrahlfeld nach Hauptpatent besitzt den Vorteil, dass
die Horizontaldiagramme sowohl der vertikalen Dipole als auch der horizontalen Dipole
gleich sind und somit auch für zirkulare Polarisation das gleiche Horizontaldiagramm
erreicht wird.
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Die beiden Antennensysteme sind mit mehr als 30dB gegeneinander entkoppelt.
Mit einem Richtstrahlfeld nach Hauptpatent können somit Rundstrahlantennen mit zirkularer
Polarisation aufgebaut werden, bei denen diese zirkulare Polarisation in allen Abstrahlungsrichtungen
eingehalten wird und bei denen keine Polarisationsdrehungen zu befürchten sind.
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anlage Es ist Aufgabe der Erfindung, eine Rund- oder Richtstrahlantennen
zu schaffen mit der es möglich ist, innerhalb eines Frequenzbandes auf einer ersten
Frequenz zirkular polarisiert und gleichzeitig mit den gleichen Dipolen auf anderen
Frequenzen vertikal und/ oder horizontal polarisiert zu senden.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss durch die Merkmale des Hauptanspruches
gelöst.
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Bei einer erfindungsgemässen Antennenanlage werden erstmals die vertikalen
und horizontalen Dipole gleichzeitig zum Abstrahlen einer zirkular polarisierten
Welle und einer vertikal und/oder horizontal polarisierten Welle ausgenutzt und
es können damit mit ein und derselben VHF-Sendeantennenanlage gleichzeitig zirkular
polarisierte Wellen und auf benachbarten Frequenzen vertikal und/oder horizontal
polarisierte Wellen abgestrahlt werden. Es ist
nur erforderlich,
in die Zuleitungen zu der Antenne entsprechend Filterweichen einzusetzen, durch
welche die einzelnen auf unterschiedlichen Frequenzen arbeitenden Sender voneinander
entkoppelt werden. Für eine erfindungsgemässe Antennenanlage hat es sich als besonders
vorteilhaft erwiesen, Richtstrahlfelder nach dem Hauptpatent einzusetzen, da diese
für die verschiedenen Polarisationsarten im Versorgungsbereich gleiche Horizontal-
und Vertikaldiagramme besitzen und ausserdem das vertikale Antennensystem sehr gut
vom horizontalen Antennensystem entkoppelt ist.
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Bei Verwendung dieser Richtstrahlfelder nach Hauptpatent wird also
eine Antennenanlage gemäss der Erfindung möglich, die sowohl bezüglich der zirkularen
Polarisation als auch bezüglich der getrennt davon abgestrahlten vertikalen und/oder
horizontalen Polarisation gleiche Horizontaldiagramme und damit gleich gute Abstrahleigenschaften
besitzt.
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Die Erfindung wird im folgenden anhand schematischer Zeichnungen an
einem Ausführungsbeispiel näher erläutert.
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anlage Fig. 1 zeigt eine erfindungsgemässe Rundstrahlantennen aufgebaut
aus einzelnen Richtstrahlfeldern in der Seitenansicht und im Grundriss Fig. 2 zeigt
das -zugehörige Schaltschema Die dargestellte Rundstrahlantennenanlage ist aufgebaut
aus einzelnen Richtstrahlfeldern 1 jeweils bestehend aus vertikalen Dipolen 2 und
horizontalen Dipolen 3, die vor einem gemeinsamen Reflektor 4 angeordnet sind. Vorzugsweise
ist jedes dieser Richtstrahlfelder im Sinne des Hauptpatents aufgebaut und dimensioniert,
d.h. jedes Feld besteht aus zwei etwa im Abstand von 0,45 bis 0,55# (S = mittlere
Betriebswellenlänge) nebeneinander angeordneten vertikalen Halbwellendipolen 2 beispielsweise
von einer
Länge zwischen 0,45 bis 0,6# und einem dazwischen angeordneten
horizontalen Halbwellendipol 3 vorzugsweise einer Länge zwischen 0,4 und 0,5#. Die
Anordnung dieser Dipole ist laut Hauptpatent so getroffen, dass der Quellpunkt des
horizontalen Halbwellendipols 3 mit dem resultierenden Quellpunkt der beiden vertikalen
Halbwellendipole 2 zusammenfällt. Die Dipole sind in bekannter Weise über Stützen
etwa in einem Abstand zwischen 0,2 und 0,3# vor dem Reflektor 4 angeordnet. Nach
dem Grundriss der Fig. 1 sind diese Felder 1 nach dem Prinzip der sogen. Doppelkompensation
(DT-PS 1 024 587) am Umfang des Mastes angeordnet. Die einzelnen Dipole 2 und 3
sind beispielsweise so dimensioniert, dass sie in einem üblichen VHF-Band auf verschiedenen
Frequenzen arbeiten können, beispielsweise im Band II zwischen 87 und 108 MHz.
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Gemäss Fig. 2 sind sämtliche vertikalen Dipole 2 der einzelnen Felder
in einer Hauptleitung 5 und sämtliche horizontalen Dipole 3 in einer Hauptleitung
6 zusammengefasst. In dem gezeigten Ausführungsbeispiel ist die eine Hauptleitung
5 mit dem Ausgang 7 einer üblichen Frequenzweiche 8 und die Hauptleitung 6 mit dem
Ausgang 9 einer zweiten Frequenzweiche 10 verbunden. An dem einen Eingang 11 der
Frequenzweiche 8 ist ein erster Sender 12 angeschaltet, der bei einer ersten Frequenz
nur mit vertikaler Polarisation abstrahlt. Der zweite Eingang 13 der Frequenzweiche
8 und der zweite Eingang 14 der Frequenzweiche 10 sind zusammengefasst mit einem
weiteren Sender 15 verbunden, der bei einer anderen Frequenz mit zirkularer Polarisation
abstrahlt. Der Sender 15 ist mit den Eingängen 13 und 14 über einen üblichen Verteiler
verbunden, der die Sendeenergie beispielsweise gleichmässig auf den Eingang 13 und
14 aufteilt. Bei unterschiedlicher Leistungsaufteilung kann eine elliptische Polarisation
erreicht werden.
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Durch unterschiedliche Leistungseinspeisung können auch gegebenenfalls
unterschiedliche Gewinne der horizontalen und vertikalen Dipole ausgeglichen werden.
An dem ersten Eingang 16 der zweiten
Frequenzweiche 10 ist ein dritter
Sender 17 angeschaltet, der wiederum bei einer anderen Frequenz mit rein horizontaler
Polarisation abstrahlt. Der Sender 15 mit zirkular polarisierter Abstrahlung speist
also über die Eingänge 13 und 14 und die beiden Hauptleitungen 5 und 6 sowohl die
vertikalen Dipole 2 als auch die horizontalen Dipole 3, die damit eine zirkular
polarisierte Welle abstrahlen. Der Sender 12 speist gleichzeitig bei anderer Frequenz
über den Eingang 11 und die Hauptleitung 5 nur die vertikalen Dipole 2, in gleicher
Weise wiederum bei anderer Frequenz der Sender 17 über den Eingang 16 und die Hauptleitung
6 nur die horizontalen Dipole 3, so dass diese nur mit vertikaler bzw. horizontaler
Polarisation abstrahlen. Durch die zwischengeschalteten Filterweichen 8 und 10 wird
erreicht, dass die bei unterschiedlichen Frequenzen arbeitenden Sender 12, 15 und
17 gegegeneinander entkoppelt sind. Die Weichen sind in bekannter Weise beispielsweise
aus Richtkopplern aufgebaut.
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Wenn eine zirkular polarisierte Abstrahlung nur kombiniert mit einer
vertikalen oder horizontal polarisierten Abstrahlung gewünscht wird genügt es, wenn
nur eine der Hauptleitungen an eine Frequenzweiche angeschaltet wird. Ist beispielsweise
eine zirkular polarisierte Abstrahlung nur kombiniert mit einer horizontal polarisierten
Abstrahlung vorgesehen, so kann die Frequenzweiche 8 entfallen und der Sender 15
ist mit seinem Anschluss 13 unmittelbar an die Hauptleitung 5 angeschaltet. Bei
allen Schaltkombinationen ist darauf zu achten, dass bei zirkularer bzw. elliptischer
oder schräg-linearer Polarisation die erforderliche Phasendifferenz zwischen den
Horizontal- und Vertikalstrahlern (+ 900 bzw.
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+ 1800) vorhanden ist. Die Sollwert-Einstellung erfolgt durch entsprechende
Dimensionierung der Länge der Hauptleitungen 5 und .6.
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In dem gezeigten Ausführungsbeispiel können die Sender 12, 15 und
17 in sich selbstverständlich in bekannter Weise aus mehreren durch entsprechende
Filterweichen zusammengefassten Sendereinheiten bestehen. Für den Sender 15 ist
angedeutet, wie beispielsweise drei FM-Hörfunksender für zirkular polarisierte Abstrahlung
über eine zusätzliche Filterweiche zusammengefasst und der gemeinsame Ausgang mit
den Eingängen 13 und 14 der Filterweichen 8 und 10 verbunden sind. Beim Sender 17
ist angedeutet, wie über eine übliche Bild/Tonweiche ein Ton- und Bildsender eines
Fernsehkanals mit horizontal polarisierter Abstrahlung zusammengefasst ist. Beim
Sender 12 kann es sich beispielsweise um einen mobilen Funkdienst (Verkehrsfunk
mit vertikal polarisierter Abstrahlung handeln. Es sind die verschiedenartigsten
Senderkombinationen möglich.
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Patentansprüche
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