DE3704201A1 - Kurzwellen-dipolgruppen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft Kurzwellen-Dipolgruppen, beste­ hend aus wenigstens zwei Dipol-Teilgruppen, die zur Schwenkung der Hauptstrahlrichtung mit Strömen unter­ schiedlicher Phase und gleicher Amplitude gespeist wer­ den.

In dem Aufsatz "Rundfunk-Sendeantennen im Lang-, Mittel­ und Kurzwellenbereich" von Fritz Behne in der Funkschau, Heft 26-1975, Seiten 44 bis 47, wurden Kurzwellenanten­ nen beschrieben, die aus einer Vielzahl von in einer Ebene übereinander und nebeneinander angeordneter Ein­ zeldipole aufgebaut sind. Die gesamte Senderenergie wird zum Fußpunkt der Antenne geführt. Dort wird die Leistung auf einzelne Gruppen der Antennen, die sogenannten bays, aufgeteilt. Die Hauptstrahlrichtung derartiger Kurzwel­ len-Vorhangantennen kann in azimutaler Richtung dadurch geschwenkt werden, daß benachbarte Dipole bzw. Dipol­ gruppen mit Strömen unterschiedlicher Phase und gleicher Amplitude gespeist werden. Die dazu erforderliche Verän­ derung der Speisestromphase wird durch einschaltbare Umwegleitungen oder motorgetriebene Posaunen-Leitungen stufenweise oder kontinuierlich bewirkt.

Die hierfür erforderlichen Schalteinrichtungen, die Um­ wegleitungen bzw. die Posaunen-Leitungen sind relativ aufwendige Bauteile. Die Abstrahlleistung der Antenne ist begrenzt und hängt von der maximal möglichen Lei­

stung des Hochfrequenzsenders (HF-Sender) ab.

Aufgabe der Erfindung ist es, Kurzwellen-Dipolgruppen der eingangs genanten Art anzugeben, bei denen eine Er­ höhung des Sendeleistung bei Verwendung üblicher HF-Sen­ der erzielbar ist, und bei der auf die Schalteinrichtun­ gen, die Umwegleitungen bzw. Posaunen-Leitungen, die der Veränderung der Speisestromphase dienen, verzichtet wer­ den kann.

Diese Aufgabe wird durch eine neue Energiezuführung ge­ löst, derzufolge die HF-Leistung mehrerer Sender jeweils direkt zu Teilgruppen der Kurzwellen-Dipolgruppen ge­ führt werden. Die Diagrammschwenkung wird nicht mehr durch Zu- oder Abschalten von Leistungszügen erreicht, sondern durch Simultanbetrieb der Kurzwellensender mit unterschiedlicher Trägerphasenlage.

Um die Sender zu synchronisieren, werden sie zweck­ mäßigerweise durch einen gemeinsamen Referenzoszillator gesteuert. Es werden zur Einstellung der unterschiedli­ chen Phasenlagen vorzugsweise Phasendrehglieder verwen­ det. Hierbei handelt es sich um elektronische Bauteile, die entsprechend eines vorgebbaren Sollwertes die Pha­ senlage des Referenzoszillator-Signals drehen. Werden n HF-Sender mit unterschiedlicher Phasenlage betrieben, so sind wenigstens n-1-Phasendrehglieder einzusetzen.

Einer Weiterbildung der Erfindung zufolge, wird die Pha­ sendifferenz anhand eines Regelkreises aufrechterhalten. Durch eine Phasenvergleichseinrichtung wird die Phasen­ abweichung zwischen zwei Speisestromleitungen der Dipol­ gruppen gemessen. Dieser Phasen-Istwert wird in einem Komparator mit einem vorgebbaren Sollwert verglichen. Liegt eine Abweichung zwischen Soll- und Istwert vor, so beeinflußt der Komparator das Phasendrehglied derart, daß der Phasenfehler ausgeglichen wird.

Die Befehlseingabe (Sollwertvorgabe) für die Steuerung der Phasendrehglieder übernimmt in vorteilhafter Weise ein Prozeßrechner. Dem Prozeßrechner werden die unter­ schiedlichen Abstrahlwinkel (entsprechend den Sendeziel­ gebieten), die im Ablauf eines Tages eingestellt werden, vorgegeben. Der Prozeßrechner berechnet zu jedem Zeit­ punkt die für die Abstrahlwinkel erforderlichen Sollpha­ sendifferenzen der einzelnen Dipolteilgruppen und gibt entsprechend Steuerbefehle an die Komparatoren ab.

Durch die erfindungsgemäße Lösung kann die der Antenne zugeführte Trägerleistung erheblich gesteigert werden, ohne daß standardisierte Baugruppen des Systems (z.B. Energieleitungen, HF-Sender) modifiziert werden müssen, da nunmehr anstelle nur eines HF-Senders mehrere HF-Sen­ der die Antenne speisen. Die Schwenkung der Hauptkeule ist kontinuierlich in weiteren Winkelbereichen, z.B. plus/minus 0 und plus/minuns 30° einstellbar. Sie wird durch einen Phasenvergleich der (am Fußpunkt der Teil­ gruppen ausgekoppelten) vorlaufenden Welle eingestellt. Die Phaseneinstellung erfolgt bei niedrigem Leistungspe­ gel, da das Phasendrehglied jeweils vor dem HF-Sender angeordnet ist. Die mechanisch aufwendigen Umwegleitun­ gen bzw. Posaunen-Leitungen können entfallen und die Umschaltzeiten können wesentlich verkürzt werden. Die Phaseneinstellung ist ferner eine elektronischen Rege­ lung und einer Steuerung durch einen elektronische Da­ tenverarbeitungsanlage zugänglich.

Anhand der einzigen Figur soll die Erfindung im folgen­ den näher erläutert werden.

Die schematisch angedeutete Kurzwellen-Dipolgruppe (Kurzwellen-Vorhangantenne) besteht aus zwei Dipolteilgruppen 10, 11, die aus jeweils zwei Dipolen aufgebaut sind. Die beiden Dipole einer Dipolteilgruppe 10, 11 sind jeweils über eine Verzweigung 12 parallelge­ schaltet. Jede der beiden Dipolteilgruppen 10, 11 wird durch einen eigenen, zugehörigen HF-Sender 13, 14 ge­ speist. Die beiden HF-Sender 13, 14 werden mit demselben Informationssignal eines Niederfrequenzsignalgebers 15 angesteuert.

Ein gemeinsamer Referenzoszillator 16, der beiden HF- Sendern, 13, 14 vorgeschaltet ist, sorgt für den Simul­ tanbetrieb beider HF-Sender 13, 14. Ein HF-Sender 13 ist unmittelbar an den Ausgang des Referenzoszillators 16 angeschlossen, während in der Verbindungsleitung zwi­ schen Referenzoszillator 16 und dem anderen HF-Sender 14 ein Phasendrehglied 17 angeordnet ist. Es kann zweckmäß­ ig sein, jedem HF-Sender 13, 14 ein eigenes Phasendreh­ glied 17 vorzuschalten.

Das Phasendrehglied 17 wird durch einen Komparator 18 gesteuert. Der Komparator 18 enthält einen Sollwertein­ gang 19, an dem eine Phasensollwertvorgabe vorgenommen werden kann. Ferner enthält der Komparator einen Ist­ werteingang 20. Der Istwerteingang 20 des Komparators 18 ist mit einer Phasenvergleicheinrichtung 21 verbunden, welche die Phasenunterschiede mißt, die zwischen den Strömen in den Speisestromleitungen 22, 23 auftreten. Die Phasenvergleichseinrichtung 21, der Komparator 18, das Phasendrehglied 17 und der HF-Sender 14 sind als Regel­ kreis geschaltet. Die Phasenvergleichseinrichtung 21 mißt den Phasenunterschied der Ströme in den Speise­ stromleitungen 22, 23. Der Meßwert (Istwert) wird in dem Komparator 18 mit einem vorgebbaren Phasensollwert ver­ glichen. Der Komparator 18 steuert das Phasendrehglied 17 derart, daß eine Abweichung zwischen Istwert und Sollwert ausgeglichen wird.

In der Figur sind lediglich zwei Dipolteilgruppen mit jeweils zwei Dipolen dargestellt. Prinzipiell können jedoch bei Kurzwellen-Dipolgruppen eine Vielzahl von Dipolteilgruppen angeordnet werden, wobei jede Dipol­ teilgruppe einen bzw. mehrere Dipole enthält. Jede Di­ polteileruppe wird dabei über einen eigenen HF-Sender gespeist. Zur Einstellung der Phasenlage ist jedem der HF-Sender ein Phasendrehglied vorgeschaltet. Lediglich bei einem der HF-Sender kann auf das Phasendrehglied verzichtet werden (Phasenlage = null).

Claims (6)

1. Kurzwellen-Dipolgruppen, bestehend aus wenig­ stens zwei Dipolteilgruppen, die zur Schwenkung der Hauptstrahlrichtung mit Strömen unterschiedlicher Phase gespeist werden, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens für zwei Teilgruppen (10, 11) der Kurzwellen-Dipolgruppen jeweils ein HF-Sender (13, 14) vorgeschaltet ist, und daß die HF-Sender (13, 14) simultan und bei unterschiedlicher Trägerphasenlage betreibbar sind.

2. Kurzwellen-Dipolgruppen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß alle HF-Sender (13, 14) durch einen gemeinsamen Referenzoszillator (16) gesteuert werden.

3. Kurzwellen-Dipolgruppen nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens einem der HF-Sen­ der (14) ein Phasendrehglied (17) vorgeschaltet ist.

4. Kurzwellen-Dipolgruppen nach einem der Ansprüche 2 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens eine Phasenvergleichseinrichtung (21) zur Messung der Speiseströme der Dipolgruppen (10, 11) vorgesehen ist und daß die unterschiedliche Trägerphasenlage durch einen Phasenregler aufrechterhalten wird.

5. Kurzwellen-Dipolgruppen nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Ausgang der Phasenvergleichsein­ richtung (21) mit dem Istwert-Eingang (20) eines das Phasendrehglied (17) steuernden Komparators (18) verbun­ den ist.

6. Kurzwellen-Dipolgruppen nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Phasendrehglie­ der (17) durch einen Prozeßrechner gesteuert werden.