DE3318602C2

DE3318602C2 -

Info

Publication number: DE3318602C2
Application number: DE19833318602
Authority: DE
Inventors: Walter Dr.-Ing. 7000 Stuttgart De Buck
Original assignee: RICHARD HIRSCHMANN RADIOTECHNISCHES WERK 7300 ESSLINGEN DE
Current assignee: RICHARD HIRSCHMANN GMBH & CO, 7300 ESSLINGEN, DE
Priority date: 1983-05-21
Filing date: 1983-05-21
Publication date: 1987-08-13
Also published as: EP0126993A3; DK243484A; DK159031C; DE3318602A1; NO841940L; FI842028A0; EP0126993A2; FI75451B; DK243484D0; FI842028A; DK159031B; FI75451C

Description

Die Erfindung geht aus von einem Längsstrahler gemäß Oberbegriff des Anspruches.The invention is based on a longitudinal radiator according to the preamble of the claim.

Ein Längsstrahler dieser Art wie er im Prinzipaufbau mit drei Teilleitstrukturen bereits in der Fachzeitschrit FUNKTECHNIK 1966, Nr. 4, S. 128, Bild 14a, beschrieben ist, ist in einer konkreten Ausführung mit einer aus vier Teilleitstrukturen be stehenden Wellenleitstruktur zum Beispiel aus dem DE-Gm 70 13 960 bekannt. Dabei sind in Ebenen senkrecht zur Ausbreitungsrichtung jeweils vier Doppel-Halbwellendipole (15, 16 bzw. 20, 21) in der H-Ebene angeordnet (Dipolgruppe), und zwar jeweils zwei Doppel- Halbwellendipole symmetrisch zur Symmetrieebene der Wellenleit struktur. Gleichwirkende Dipolgruppen sind beispielsweise als X- förmige (XC-Antennen der Firma FUBA, s. z. B. FUNKTECHNIK 66, Nr. 8, S. 282/4) oder brillenartige Anordnungen (z. B. die Antennen "Super-Spektral N" der Anmelderin, s. z. B. FUNKTECHNIK Nr. 3/1976, S. 75) bekannt. Im Vergleich zu einfachen YAGI-Antennen sowie sol chen Längsstrahlern, bei denen in Ebenen senkrecht zur Ausbrei tungsrichtung lediglich jeweils ein aus zwei durch ein Isolierteil miteinander verbundenen axial fluchtenden Einzel-Halbwellendipolen bestehender Doppel-Halbwellendipol vorgesehen ist (siehe z. B. DE-PS 16 16 261), lassen sich mit diesen Antennen erheblich bes sere elektrische Daten, insbesondere ein höherer Gewinn, erzielen. Dazu ist allerdings nicht nur eine große Anzahl der beschriebenen Dipolgruppen pro Längeneinheit, insbesondere in der Nähe des An schlußdipols, sondern diese auch in einer Vielzahl unterschied licher Längen nötig. Der damit verbundene hohe Material- und Fer tigungsaufwand ist zwar durch Ausführungen mit weniger Dipolgrup pen vermeidbar, die ungünstigeren elektrischen Werte dieser An tennen sind aber in den meisten Anwendungsfällen nicht ausrei chend.A longitudinal radiator of this type, as described in principle in the structure with three sub-structures already in the journal FUNKTECHNIK 1966, No. 4, p. 128, Fig. 14a, is in a concrete version with a waveguiding structure consisting of four sub-structures, for example from DE -Gm 70 13 960 known. Here, in planes perpendicular to the propagation direction in each case (15, 16, 20, 21) arranged in the H plane (dipole array), in each case two double half-wave dipoles symmetrically to the symmetry plane of the structure Wellenleit four double-half-wave dipoles. Dipole groups with the same effect are, for example, X-shaped (XC antennas from FUBA, see, for example, FUNKTECHNIK 66, No. 8, p. 282/4) or glasses-like arrangements (for example the "Super-Spectral N" antennas from the applicant , see e.g. FUNKTECHNIK No. 3/1976, p. 75). Compared to simple YAGI antennas as well as such longitudinal emitters, in which only a double half-wave dipole consisting of two axially aligned single half-wave dipoles connected by an insulating part is provided in planes perpendicular to the direction of expansion (see e.g. DE-PS 16 16 261), considerably better electrical data, in particular a higher gain, can be achieved with these antennas. However, this is not only a large number of the described dipole groups per unit length, especially in the vicinity of the final dipole, but this is also necessary in a variety of different lengths. The associated high material and manufac turing costs can be avoided by versions with fewer dipole groups, but the less favorable electrical values of these antennas are not sufficient in most applications.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Längsstrahler der eingangs genannten Art derart weiterzubilden, daß er auf möglichst einfache Weise bei gegenüber dem Stand der Technik vergleichbaren elektrischen Werten einen geringeren Materialaufwand aufweist.The invention has for its object a longitudinal radiator type mentioned in such a way that he on as possible simple way with comparable to the prior art electrical values has a lower material cost.

Diese Aufgabe ist bei einem Längsstrahler der eingangs genannten Art erfindungsgemäß durch die im kennzeichnenden Teil des Anspruches an gegebenen Merkmale gelöst. Dadurch kann gegenüber einem der be schriebenen bekannten Längsstrahler mit vergleichbaren elektri schen Eigenschaften, insbesondere im Nahbereich des Anschlußdi poles von etwa einer Wellenlänge ein Teil der Antennenelemente entfallen. Beispielsweise sind dort bei einer kurzen "Super- Spektral N'-Antenne der Anmelderin anstatt fünf nur drei brillen förmige Direktoren und zwei dazwischen angeordnete Einzel-Halb wellen-Dipolstäbe erforderlich. Selbstverständlich ist die er reichbare Einsparung dabei umso größer, je komplexer und damit teurer die Antennenelemente-Anordnungen in den zur Ausbreitungs richtung senkrechten Ebenen sind.This task is the one mentioned in the case of a longitudinal radiator Art according to the invention in the characterizing part of the claim given characteristics solved. This can be compared to one of the be wrote known longitudinal radiator with comparable electri properties, especially in the vicinity of the connection di poles of about one wavelength are part of the antenna elements omitted. For example, a short "Super Spectacular N 'antenna from the applicant only three instead of five glasses shaped directors and two single halves arranged between them wave dipole rods required. Of course he is The more complex and therefore the greater the achievable savings more expensive to spread the antenna element arrangements in the vertical planes are.

Neben diesem wirtschaftlichen Vorteil ist durch die geringere Be legung mit Direktoren auch eine Verringerung der Windlast er reicht. Zum strahlungsseitigen Ende der Wellenleitstruktur hin wirken die Einzel-Halbwellendipole in abnehmendem Maße gewinner höhend, so daß dort die möglichen Einsparungen aufgrund des Er satzes von Ebenen mit sämtlichen Antennenelementen durch Einzel- Halbwellendipole geringer sind; dafür ist jedoch eine wirksame Antennenabstimmung mit Hilfe von Länge und Position der Einzel- Halbwellendipole erzielbar, wodurch eine deutliche Reduzierung der unterschiedlichen Längen der Antennenelemente (im Extremfall nur eine einzige Länge) und damit eine weitere Kostensenkung gegenüber dem Stand der Technik erreicht ist, bei dem die unterschiedlichen Längen zur Abstimmung benutzt und damit unentbehrlich sind. Zu gleich läßt sich auf diese Weise breitbandig eine Verbesserung der Nebenzipfeldämpfung erreichen.In addition to this economic advantage, the lower Be with directors also a reduction in wind load enough. Towards the radiation-side end of the waveguide structure the single half-wave dipoles are less and less profitable increasing, so that there the possible savings due to the Er set of levels with all antenna elements by individual Half-wave dipoles are lower; however, this is an effective one Antenna tuning using the length and position of the individual Half-wave dipoles can be achieved, which significantly reduces the different lengths of the antenna elements (in extreme cases only a single length) and thus a further reduction in costs the state of the art is achieved in which the different Lengths used for coordination and are therefore indispensable. To can be broadband an improvement in the same way Achieve subzipular attenuation.

Selbstverständlich können die beiden genannten Maßnahmen auch für sich alleine, sowie in mehreren Teilbereichen der Wellenleitstruk tur in allen Kombinationslösungen angewendet werden. Umgekehrt ist der erfindungsgemäße Aufbau eines Längsstrahlers natürlich auch zur Verbesserung der elektrischen Werte bei gleichem oder allen falls geringfügig höherem Kostenaufwand einsetzbar.Of course, the two measures mentioned can also be used for alone, as well as in several parts of the waveguide structure be used in all combination solutions. Conversely the construction of a longitudinal radiator according to the invention is of course also to improve the electrical values for the same or all if slightly higher cost can be used.

Aus der US-PS 33 96 399 Re. 26 787 ist es zwar bekannt, zwischen zwei Doppel-Halbwellendipolen einen Einzel-Halbwellendipol vorzu sehen. Im Gegensatz zum Anmeldungsgegenstand weist diese Antenne jedoch keinen Anschlußdipol auf, sondern einen ihre Eigenschaften wesentlich bestimmenden mehrfach gespeisten Teil, sowie lediglich zwei Doppel-Halbwellendipole. Dadurch stellt sich hier auch das der Erfindung zugrunde liegende Problem nicht, da der Aufwand im wesentlichen von dem mehrfach gespeisten Antennenteil bestimmt und durch den Einsatz einzelner Doppel-Halbwellendipole durch Einzel- Halbwellendipole kaum zu verringern ist, und weil die Wellenleit struktur lediglich eine schmalbandige Ergänzung des gespeisten An tennenteils darstellt, so daß weder Gewinn noch Nebenzipfeldämpfung breitbandig beeinflußbar sind.From US-PS 33 96 399 Re. 26 787 it is known between two double half-wave dipoles a single half-wave dipole see. In contrast to the subject of the application, this antenna points however, no connector dipole, but one their properties essential determining multi-fed part, as well as only two double half-wave dipoles. This also means that the problem underlying the invention is not because the effort in essentially determined by the multi-fed antenna part and through the use of single double half-wave dipoles through single Half-wave dipoles can hardly be reduced, and because the waveguide structure is only a narrow-band supplement to the fed An represents part, so that neither profit nor sidelong attenuation can be influenced broadband.

Die Figuren zeigen ein einfaches Ausführungsbeipiel eines erfin dungsgemäßen Längsstrahlers für den UHF-Fernsehbereich mit einer zwei Teilleitstrukturen aufweisenden Wellenleitstruktur, wobei zur Vereinfachung der Reflektorschirm weggelassen ist. Fig. 1 stellt eine Draufsicht dar, Fig. 2 und 3 sind Schnitte in vergrößertem Maßstab gemäß den Schnittlinien A-B und C-D.The figures show a simple exemplary embodiment of a longitudinal antenna according to the invention for the UHF television sector with a waveguide structure having two partial guide structures, the reflector screen being omitted for simplification. Fig. 1 shows a plan view, Fig. 2 and 3 are sections on an enlarged scale according to the section lines AB and CD .

An einem geraden rohrförmigen Längsträger 1 ist neben dem nicht dargestellten Reflektorschirm ein Anschlußgehäuse 2 aus Isolier stoff mit integriertem Ganzwellen-Anschlußdipol 3, eine in Strah lungsrichtung davor angeordneten Wellenleitstruktur, sowie ein Koppeldipol 4 zur breitbandigen Anpassung angebracht. Die Wellen leitstruktur besteht aus je sieben Einzel-Halbwellendipolen 5 und vierzehn dazu parallelen Doppel-Halbwellendipolen 6 und 6′, die jeweils paarweise in zur Ausbreitungsrichtung senkrechten Ebenen symmetrisch zur Symmetrieebene der Wellenleitstruktur angeordnet sind, wobei jeweils ein Paar von Doppel-Halbwellendipolen 6, 6′ und ein Einzel-Halbwellendipol 5 in Ausbreitungsrichtung alternie rend aufeinanderfolgen. Dabei wirkt jeder Einzel-Halbwellendipol 5 als Antennenelement für beide Teilleitstrukturen 5, 6 bzw. 5, 6′ mit.On a straight tubular side member 1 , in addition to the reflector screen (not shown), a connection housing 2 made of insulating material with integrated full-wave connection dipole 3 , a waveguide structure arranged in front of it in radiation direction, and a coupling dipole 4 for broadband adjustment are attached. The wave guide structure consists of seven single half-wave dipoles 5 and fourteen parallel double half-wave dipoles 6 and 6 ' , which are arranged in pairs in planes perpendicular to the direction of propagation symmetrically to the plane of symmetry of the wave guide structure, with a pair of double half-wave dipoles 6, 6 ' And a single half-wave dipole 5 alternate successively in the direction of propagation. Each single half-wave dipole 5 acts as an antenna element for both sub-structures 5, 6 and 5, 6 ' .

Die Einzel-Halbwellendipole 5 sind wie der Koppeldipol 4 in ihrer Mitte durch Schrauben 7 direkt am Längsträger 1 befestigte Metall stäbe. Die Paare von Doppel-Halbwellendipolen 6, 6′ bestehen jeweils aus einem zentralen Isolierstück 8, das ein auf den Längsträger 1 aufsteckbares Mittelteil 9 und zwei U-förmige, davon symmetrisch seitlich abragende Teile 10 aufweist, sowie zwei ebenfalls U-för mige Metallschleifen 11, deren freie Endteile in Ausnehmungen 12 der freien Endstücke der Teile 10 eingeführt und darin festge klemmt sind. Eine Nut 13 der Teile 10 des Isolierstücks 8 ge währleistet eine gute Stabilität bei geringem Materialaufwand. Zur Befestigung der brillenförmigen Paare von Doppel-Halbwellendipolen 6, 6′ sind Metallklammern 14 vorgesehen, die mit Haltelaschen 15 in der Nut 13 angebrachte Nasen rastend hintergreifen. Die aus Bandmaterial hergestellten Metallschleifen 11 stellen elektrisch in bekannter Weise je zwei einander vertikal in einem Abstand von etwa λ/8 gegenüberliegende, etwa eine halbe Wellenlänge lange Dipole dar und sind zur Erhöhung der mechanischen Stabilität in zwei Teilbereichen 16, 17 verformt.The single half-wave dipoles 5 are like the coupling dipole 4 in the middle by screws 7 directly attached to the longitudinal member 1 metal rods. The pairs of double half-wave dipoles 6, 6 ' each consist of a central insulating piece 8 , which has a pluggable on the side member 1 middle part 9 and two U-shaped, thereof symmetrically projecting parts 10 , and two also U-shaped metal loops 11th whose free end parts are inserted into recesses 12 of the free end pieces of the parts 10 and are clamped therein. A groove 13 of the parts 10 of the insulating piece 8 ge ensures good stability with little material. To attach the glasses-shaped pairs of double half-wave dipoles 6, 6 ' , metal clips 14 are provided which engage with retaining tabs 15 in the groove 13 attached lugs. The metal loops 11 made from strip material each represent, in a known manner, two dipoles that are opposite each other vertically at a distance of approximately λ / 8 and are approximately half a wavelength long, and are deformed in two partial regions 16, 17 to increase the mechanical stability.

Das Anschlußgehäuse 2 ist mittels einer Flügelschraube 18 am Längsträger 1 befestigt.The connection housing 2 is fastened to the side member 1 by means of a wing screw 18 .

Durch optimale Bemessung und Positionierung werden die Paare von Doppel-Halbwellendipolen 6, 6′ lediglich in zwei und die Einzel- Halbwellendipole 5 in drei unterschiedlichen Längen benötigt.By optimal dimensioning and positioning, the pairs of double half-wave dipoles 6, 6 'are only required in two and the single half-wave dipoles 5 in three different lengths.

Diese Antenne ist gegenüber einem herkömmlichen Längsstrahler mit 9 unterschiedlich langen Paaren von Doppel-Halbwellendipolen der gleichen Form ohne Einzeldipole billiger herstellbar und weist darüber hinaus bei sonst etwa gleichen elektrischen Daten ein breitbandiges besseres Vor-Rück-Verhältnis auf.This antenna is cheaper to produce than a conventional longitudinal radiator with 9 pairs of double half-wave dipoles of the same shape without individual dipoles and, moreover, has a broadband better front-to-back ratio with otherwise the same electrical data.

Claims

Longitudinal radiator with a connection dipole and a waveguide structure consisting of at least two partial guide structures, each of which has a series of radiation-coupled antenna elements, the antenna elements of the partial guide structures being arranged in planes parallel to one another, perpendicular to the direction of propagation and each consisting of at least one half-wave dipole, characterized in that At least in a partial area of the waveguide structure, the antenna elements ( 6, 6 ' ) lying in a plane perpendicular to the direction of propagation are replaced by a single half-wave dipole ( 5 ) lying in the plane of symmetry of the waves, and a single half-wave dipole ( 5 ) and one each Level alternate with all antenna elements ( 6, 6 ' ) in the direction of propagation.