DE2729395A1

DE2729395A1 - Antennensystem fuer die rundfunkverbreitung

Info

Publication number: DE2729395A1
Application number: DE19772729395
Authority: DE
Inventors: Hristo Atanassov Batschvarov
Original assignee: NPP TESCHKA RADIOELEKTRONIKA
Current assignee: NPP TESCHKA RADIOELEKTRONIKA
Priority date: 1977-06-23
Filing date: 1977-06-29
Publication date: 1979-01-11
Also published as: DE2729395C3; FR2395621A1; DE2729395B2; CH616532A5; US4169266A; GB1579452A

Description

SCHIFF ν. FÜNER STREHL SCHÜBEL-HOPF EBBINGHAUS FINCK

MARIAHILFPLATZ 2 A 3, MÖNCHEN 9O POSTADRESSE: POSIFACH 95O1RO, D-8OOO MÜNCHEN 95

NPP "TESCHKA RADIO-ELEKTROMIKA"

KARL LUDWIG SCHIFF

DI^L CMhM. OR. ALEXANCJtW v. FÜNER

DIPL. If-JO. PETER STRLHL

DIF-¹L. CMfM DR. IJPSULA SCH ÜB EL - HOMF

DIPL INCi. DlEITE-IR F BUINuHAUS

D«. INC.. DIETER FINCK

T MÜNCHEN

DA-18014

29· Juni 1977

Antennensystem für die Rundfunkverbreitung

Die Erfindung betrifft ein Antennensystem für die Rundfunkverbreitend, das insbesondere zur Anv.'endun;: in stationären Rundfunksendern Anwendung finden liann.

Bekannt nind aiii; einem Aunrtrahler und einem passiven Reflektor bestehende Antennenr.yctemo für die Rundfunlcverbreitun^, deren Aus.strahlitn.^sdin^ramM in Richtung 6er Reflektor-Antenne angeordnet ist, wobei in der Gegenrichtung die Ausstrahlung minimal ist. Genauer gesagt veist bei ihnen das Ausstrahlunfjsdia^vnnr.i oirie Forv\ auf, die einer Kardioide gleicht. Diese Anter':-':en.^cjyr.i-O!:ie können kein elektrode ^ne tisches Feld mit gleich.:;>-■ ZV':r]z£ hi "Ilen Richtungen nr.i das System odor gleichzeitig ]na;:ii.::;ler ot-'r];e in zv/ei entgegengesetzten Richtungen öcliaf f en.

Bekannt sin:i ebr !1.011 s Antennensysteme, die aus drei in einer Lir;j.f· - π ¹TO'''¹:^¹'; .· ':: /ι I¹"''"' "^:1^ν;Γτ toren b·? s. to'¹ en und rocpoiot v^erden, dai3 C.cr vfste als ivexlektor, der Lv/eite als Ausstrahle-

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und der dritte als Direktor arbeitet, so daß als Ergebnis ein stark in Richtung des Direktors gerichtetes Ausstrahlungsdiagramn erhalten vird. KIn solches System, bestehend aus einem Reflektor, einen Au.¹/.strahier ur.d einem Direktor, ist nicht in der Lage, ein Kreiscurstrahlungsdiagramri zu schaffen und nicht einmal ein solches in der Form einer Acht, d.h. mit maximaler Ausstrahlung in zwei Richtungen.

Bekannt sind auch Antennen&ysteme (4)» die aus zwei miteinander verbundenen vertikalen Vibratoren mit einem gegenseitigen Abstand von !h/4 bestehen, bei denen, wenn die durch beide Vibratoren durchlaufenden Ströme in Phase sind, das Ausstrahlung.sdiagrai:i:n eine Ellipse darstellt und, wenn die Vibratorströme in Gegenphase sind, das Ausstrahlungsdiagramm eine aus zwei sich berührenden Kreisen bestehende Acht darstellt, deren Achse mit der Fläche der Vibratoren übereinstimmt. Bei diesen Antennen,systemen kann kein Kreisausstrahlungsdiagramm und kein Diagramm in Form einer gedehnten Acht geschaffen werden, veswcgen ihre Effektivität verhältnismäßig gering ist.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein Antennensystem zu schaffen, dessen Austrahlungsdiagramm in Abhängigkeit von den ihren Vibratoren zugeführten Phasenunterschieden die Form eines Kreises oder einer gedehnten Acht aufv.^?eist und eine höhere Effektivität im Vergleich zu den erwähnten Antennensystemen gewährleistet.

Die Aufgabe \fira erfindungsgemäß durch ein Antennensystem gelöst, das zwei vertikale Strahler umfaßt, zwischen denen ein passiver Reflektor in ihrer Fläche und in gleichem Abstand von ihnen gleich λ /4- angeordnet ist.

Die beiden Strahler v/erden von zwei separaten Sendern oder von einem Sender gespeist, wobei die hochfrequenten Ströme in den Strahlern in Phase oder um 180° zxie inander phasenverschoben sind und gleiche Amplituden aufweisen.

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Yfenn die hochfrequenten Ströme in Phase sind, weist das Strahlungsdiagramm des Antennensystem fast eine kreisartige Form auf, und wenn die Ströme eich in Gegenphase befinden, die Form einer gedehnten Acht. Diese Formen des Ausstrahlungsdiagramms werden als Ergebnis des entsprechenden umfangräumlichen geometrischen Summierens der Stärke der elektromagnetischen Felder, die von den aus den beiden Antennen ausgestrahlten Leistungen geschaffen werden, erhalten.

Die Vorteile des erfindungsgemäßen Antennensystems sind folgende: wenn sein Ausstrahlungsdiagramm fast ein Kreis ist. ist die Intensität des elektromagnetischen Feldes in allen Punkten des Diagramms bei gleicher ausgestrahlter Leistung zweimal größer als die des von einem einzelnen vertikalen Vibrator mit Kreisausstrahlungsdiagramm geschaffenen elektromagnetischen Feldes. Bei zweimal größerer ausgestrahlter Leistung schafft es ein elektromagnetisches Feld mit einer Stärke in allen Punkten des Diagramms, die gleich der maximalen Stärke des von dem System Ausstrahler-Reflektor geschaffenen Feldes ist. Bei gleicher ausgestrahlter Leistung schafft es ein elektromagnetisches Feld mit einer Stärke in allen Punkten des Diagramms gleich oder nahe der maximalen Stärke des Feldes, das von dem Antennensystem, bestehend aus zwei miteinander verbundenen Ausstrahlern und einem Ausstrählungsdiagramm in Form einer Ellipse, geschaffen wird.

Wenn sein Ausstrahlungsdiagramm die Form einer gedehnten Acht aufweist, ist bei gleicher ausgestrahlter Leistung die maximale Stärke des von ihm geschaffenen Feldes viel größer als die maximale Stärke des Feldes, das aus zwei verbundenen vertikalen Ausstrahlern geschaffen wird, die ein Ausstrahlungsdiagramm in Form einer Acht aus zwei sich berührenden Kreisen aufweisen.

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Das Ausstrahlungsdiagramm des Antennensystems kann durch Änderung der Phase des einen der Sender geändert werden, ohne daß sie ausgeschaltet werden, wobei eine HeuabStimmung der Strahler und des Reflektors nicht notwendig ist. Dieser Vorgang wird auch durch Telesteuerung durchgeführt.

Die Speisung der Strahler von zwei verschiedenen Sendern ist hinsichtlich des Betriebes und der Sicherheit zweckmäßiger als die Benutzung eines zweimal stärkeren Senders. Die hohe Effektivität macht das Antennensystem besonders geeignet für seine Anwendung bei leistungsstarken Rundfunksendern.

Mit Hilfe einer durch Versuche geprüften Ausführung und den beigelegten Zeichnungen werden das Wesen der Erfindung und die erreichten praktischen Ergebnisse hinsichtlich der Form des Ausstrahlungsdiagramms und der Intensität des elektromagnetischen Feldes näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 den prinzipiellen Aufbau einer durch Versuche geprüften Ausführungsform des Antennensystems für die Rundfunkausbreitung,

Fig. 2 ein horizontales Strahlungsdiagramm, das von einem vertikalen Metallstrahler mit der Höhe 1/2 Λ und in seiner Basis gespeist erhalten wurde,

Fig. 3 ein horizontales Strahlungsdiagramm, das von einem Strahler und einem passiven Reflektor erhalten wurde; der Ausstrahler ist der gleiche wie in Fig. 2,

Fig. 4 ein horizontales Strahlungsdiagramm des Antennensystems (Fig. 1), d.h. bestehend aus zwei Strahlern und einem Reflektor zwischen ihnen, der in gleichem Abstand Λ/4 von ihnen angeordnet ist, wenn die Ströme in den beiden Strahlern in Phase sind, und

Fig. 5 ein horizontales Strahlungsdiagramm des Antennensystems (Fig. 1), wenn die Ströme in den beiden Ausstrahlern um 180° phasenverschoben sind. 809882/0321

Das in Fig. 1 gezeigte Antennensystem besteht aus zwei Strahlern A^ und Ap, die Metallröhren mit einer Höhe gleich

Λ/2 darstellen, und einem passiven Reflektor P, der zwischen ihnen angeordnet und von ihnen um einen Abstand von Λ/4 entfernt ist. Die Speisung der Strahler A^ und Ap wird in ihrer Basis von zwei in der Zeichnung nicht gezeigten Sendern mit gleicher Leistung und ein und derselben Frequenz ausgeführt.

Bei der Speisung nur des einen der Ausstrahler, z.B. A^, wird ein Kreisstrahlungsdiagramm erhalten, wobei in Punkten, die in gleicher Entfernung von dem Ausstrahler liegen, eine Stärke des elektromagnetischen Feldes gleich 1mV/m (Fig. 2) gemessen wurde. Der zv/cite Strahler Ap und der Reflektor P sind in diesem Fall nicht erhoben.

Bei der Erhebung des Reflektors P und der Speisung des Strahlers A^ mit der gleichen Leistung wurde ein Strahlungsdiagramm in Form einer Kardioide erhalten und in denselben Punkten wie im ersten Fall wurde die Stärke des elektromagnetischen Feldes, wie in Fig. 3 gezeigt ist, gemessen, wobei die maximale Stärke 1,8 mV/m war.

Bei der Erhebung auch des zweiten Strahlers A₂ und phasengleicher Speisung von zwei Sendern mit gleicher Leistung wurde ein Strahlungsdiagramm in Form eines fast regelmäßigen Kreises mit einer elektromagnetischen Feldstärke in den gleichen Punkten, wie im ersten und zweiten Fall, das in Fig. 4 gezeigt ist, erhalten, die zwischen 1,8 und 2,1 mV/m lag.

Von dem erhaltenen Strahlungsdiagramm und der Intensität des elektromagnetischen Feldes wird bestätigt, daß das erfindungsgemäße Antennensystem tatsächlich ein fast kreisförmiges Strahlungsdiagramm aufweist und die von ihm erzeugte elektromagnetische Feldstärke größer als diejenige

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ist, die man bei einem einzelnen vertikalen Strahler erhält und gleich der maximalen Stärke bei einem aus einem Strahler und einem Reflektor bestehenden Antennensystem ist.

Bei der Speisung der beiden Strahler A^ und A₂ in Gegenphase weist das Strahlungsdiagramm die Form einer gedehnten Acht mit einer Intensität des Feldes in den gleichen Punkten wie in den vorigen Fällen auf (Fig. 5). Die maximale Intensität beträgt 5mV/m und die minimale 0,5 mV/m, während bei einem Antennensystem, das aus zwei miteinander verbundenen Strahlern besteht, die in Gegenphase mit einem Strahlungsdiagramm in Form einer aus zwei sich berührenden Kreisen bestehende Acht erregt sind, die Feldstärke bei der gleichen ausgestrahlten Leistung cirka 2mV/m sein würde.

Die so erhaltenen Ergebnisse, die die hohe Effektivität des erfindungsgemäßen Antennensystems beweisen, können mit der Summierung der in den Luftraum ausgestrahlten Leistungen und ihr entsprechendes Richten gegen die Erdoberfläche erklärt werden.

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eerseife

Claims

Antennensystem für die Rundfun.kverbreitunjr;, das zv:ei vertikale Strahler unjfaßt, dadurch gekennzeichnet , daß zv.'irchen zvei Ausstrahlern (A^ , A2) ein passiver Reflektor (P) in ihrer Flache und in einer; Abstand von Λ/Ί von ihnen entfernt angeordnet ist.

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