DE3709053A1 - Parabolische antennenschale - Google Patents
Parabolische antennenschaleInfo
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- H01Q19/13—Combinations of primary active antenna elements and units with secondary devices, e.g. with quasi-optical devices, for giving the antenna a desired directional characteristic using reflecting surfaces wherein the surfaces are concave the primary radiating source being a single radiating element, e.g. a dipole, a slot, a waveguide termination
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Description
Diese Erfindung bezieht sich auf eine parabolische Antennenschale,
und insbesondere auf eine parabolische Antennenschale
mit Luftlöchern, die zur Verminderung des an der
parabolischen Oberfläche angreifenden Winddrucks und zur
Verminderung des Gewichts der Antenne geeignet sind.
Ein Typ der parabolischen Antennenschale mit einer Radiowellen-
reflektierenden Oberfläche, die Luftlöcher in der
Form eines Gitters besitzt, ist bekannt, in der eine Metallplatte
mit gestanzten Löchern oder ein ausgedehntes Metallblatt
benützt werden, um die Radiowellen-reflektierende
Oberfläche der Antennenschale zu bilden, wobei der Außenperipherie-
Flanschteil von ihr einstückig in demselben
Element ausgebildet ist, und wobei das Antennen-Oberflächenelement
bei dem Flanschteil an einem getrennten Außenperipherie-
Verstärkungselement unter Zuhilfenahme von
Schweißen, Schrauben oder ähnlichem befestigt ist. Ein
weiteres bekanntes Beispiel dieses Typs von parabolischer
Antennenschale ist so ausgebildet, daß eine Gittermetallplatte,
die eine gekrümmte Oberfläche als Radiowellen-reflektierende
Oberfläche besitzt oder besitzen soll, an
einem Außenperipherie-Verstärkungselement und an radialen
Rippen angebracht ist, die die rückseitige Oberfläche der
Radiowellen-reflektierenden Oberfläche bekleiden. Die
offengelegte japanische Patentanmeldung 70 740/1978 offenbart
eine parabolische Antennenschale, in der Reihen von
Luftlöchern angeordnet sind, um koaxiale Kreise zu bilden,
wobei die Fläche der Luftlöcher bezüglich der Gesamtfläche
der Schale vergleichsweise klein ist.
Ein weiterer Typ von Schale für parabolische Antennen, der
durch ein Metallnetz gebildete Luftlöcher besitzt, ist
bekannt als ein zur Verminderung des Luftdrucks wirksames
Mittel. Ein Beispiel von parabolischen Antennen mit diesem
Typ von Luftloch ist offenbart in der offengelegten japanischen
Patentanmeldung 1 73 904/1985.
Wenn ein geschweißtes Metallnetz benützt wird, um die
Radiowellen-reflektierende Oberfläche dieses Typs von parabolischer
Antennenschale zu bilden, besteht ein Unterschied
im Niveau 60 in der Radiowellen-reflektierenden
Oberfläche, der 60-90% des Durchmessers der longitudinalen
Drahtstäbe 42 und lateralen Drahtstäbe 41 entspricht,
d. h. einem Wert, der gewonnen wird durch Subtraktion der
Walztiefe (bite depth) an dem geschweißten Teil von dem
Drahtdurchmesser, wie in einer teilweise perspektivischen
Ansicht in Fig. 29 und in einer teilweise querschnittsmäßigen
Ansicht in Fig. 30 entlang der aus Fig. 29 genommenen
Linie XXX-XXX gezeigt ist. Im Falle eines flachen Webmetallnetzes
besteht notwendigerweise ein Unterschied in
Niveau 61, die im allgemeinen dem Durchmesser der longitudinalen
Drahtstäbe 62 und lateralen Drahtstäbe 63 entspricht,
und die an den Spitzen und Tälern dieser in Form
von Wellen kombinierten Drahtstäbe gebildet ist, wie in
der teilweise perspektivischen Ansicht in Fig. 31 und in
der teilweise querschnittsmäßigen Ansicht in Fig. 32, die
entlang der Linie XXXII-XXXII in Fig. 31 genommen ist,
gezeigt wird. Solche Grade in der Unterschiedlichkeit begründen
eine Verminderung in der Antennenverstärkung, wobei
deren Einfluß ansteigt, wenn die Empfangsfrequenz erhöht
wird. Es ist daher notwendig, den Durchmesser der
Drahtstäbe und daher den Unterschied in dem Niveau gemäß
dem Anstieg in der Empfangsfrequenz zu vermindern.
Wie oben beschrieben, erfordern die herkömmlichen Methoden
die Schaffung von getrennten Elementen wie z. B. einem
Außenperipherie-Verstärkungselement, Rippen usw. an dem
Außenperipherie-Teil der Schale, und sie ziehen nicht in
Betracht, daß eine Verminderung des Gewichts der Schale
erwünscht ist oder daß die Sicherung der Stärke der Schale
ohne ein weiteres daran angebrachtes Element notwendig
ist. Dies bringt es mit sich, daß die Antenne aufgrund des
erhöhten Gewichts der Schale schwierig zu installieren ist
und daß die Bauteile teurer sind, weil ein hoher Grad an
Genauigkeit in der Herstellung des weiteren Außenperipherie-
Verstärkungselementes erforderlich ist. Darüber hinaus
liegt der Abstand zwischen dem Zentrum des Radiowellen-Reflektors
und der Position jeder Reihe der in der Oberfläche
des Reflektors angeordneten Luftlöcher im Bereich von
30 bis 80% des Radius' davon, und das Verminderungsverhältnis
des Winddrucks ist höchstens etwa 32%, wenn es auf
der Basis des Verfahrens zur Berechnung des an Gebäuden
angreifenden Winddrucks berechnet wird. Dieser Effekt ist
nicht ausreichend und die Konstruktion im Hinblick auf
Luftlöcher ist daher bis jetzt ohne Berücksichtigung einer
Verminderung des Gewichts der Antenne geschehen.
Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, eine
parabolische Antennenschale zu schaffen, die leicht installiert
werden kann, in der die Stärke der Schale durch
einen einstückig mit der Schale ausgebildeten Teil des
Außenperipherie-Verstärkungsflansches aufrechterhalten
wird, und in der der Winddruck, dem die Schale unterworfen
ist, durch Ausbildung von Luftlöchern in der Schale vermindert
wird, ebenso wie dadurch eine Verminderung des Gewichts erreicht wird.
Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es,
eine parabolische Antennenschale zu schaffen, die so beschaffen
ist, daß die Verstärkung der Antenne auf einem
ausreichenden Niveau gehalten wird.
Zu diesem Zweck schafft die vorliegende Erfindung eine
parabolische Antennenschale mit einem an ihrer Außenperipherie
angeordneten Verstärkungsflanschteil, der keine
Luftlöcher aufweist, wobei Luftlöcher über den Gesamtbereich
der Radiowellen-reflektierenden Oberfläche bis in
ihren peripheren Bereich in der Nähe des Stegs gebildet
sind, an dem die Schale gebogen ist, um ihren Verstärkungsflanschteil
zu bilden.
Gemäß der vorliegenden Erfindung kann das Gewicht der Antennenschale
durch die Wirkung einer vorgesehenen Mehrzahl
von Luftlöchern beachtlich vermindert werden. Zusätzlich
wird ein Außenperipheri-Verstärkungsflanschteil ohne Luftlöcher,
der einstückig mit der Schale ausgebildet ist, als
ein Element zur Montage der Schale verwendet, wodurch die
Notwendigkeit entfällt, auf der Schale ein weiteres Außenperipherie-
Verstärkungselement vorzusehen. Die Schaffung
von Luftlöchern trägt ebenso zu einer Verminderung des
Winddrucks oder der Windkraft bei, wodurch die Gewichte
der Montierung- und Installationselemente verringert werden
können. Folglich ist die Installation der parabolischen
Antenne erleichtert und es ist möglich, die parabolische
Antenne sogar auf schwachen Strukturen, wie z. B. dem
Dach eines Hauses, der Leiste eines Vordachs, einem Fensterrahmen,
usw. zu installieren.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich
aus den Unteransprüchen. Weitere Vorteile, Merkmale und
Anwendungsmöglichkeiten der vorliegenden Erfindung ergeben
aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen
in Verbindung mit der Zeichnung.
Fig. 1 ist ein Aufriß eines Rohlings in der Form einer
mit Öffnungen versehenen Metallplatte, die zur
Bildung einer parabolischen Antenne gemäß der
vorliegenden Erfindung vorgesehen ist;
Fig. 2 ist ein Querschnitt entlang einer Linie II-II
von Fig. 1;
Fig. 3 ist ein Aufriß einer Schale, die aus dem in Fig. 1
gezeigten Metall-Rohling gebildet wird und die
ein Ausführungsbeispiel gemäß der vorliegenden
Erfindung darstellt;
Fig. 4 ist ein Querschnitt entlang einer Linie IV-IV
von Fig. 3;
Fig. 5 zeigt einen Aufriß eines Rohlings in der Form
einer Metallplatte mit einem flachen Verstärkungsplattenteil,
der zur Bildung einer parabolischen
Antenne gemäß der vorliegenden Erfindung
vorgesehen ist;
Fig. 6 zeigt einen Querschnitt entlang einer Linie VI-
VI von Fig. 5;
Fig. 7 zeigt einen Aufriß einer Schale, die aus dem in
Fig. 5 gezeigten Metall-Rohling gebildet wird
und die ein weiteres Ausführungsbeispiel gemäß
der vorliegenden Erfindung darstellt;
Fig. 8 zeigt einen Querschnitt entlang einer Linie VIII-
VIII von Fig. 8;
Fig. 9 zeigt einen Aufriß des montierten Zustands der
in Fig. 7 gezeigten Schale;
Fig. 10 zeigt eine Seitenansicht des montierten
Zustands der in Fig. 9 gezeigten Schale, teilweise
im Schnitt über die Oberfläche der Schale;
Fig. 11 zeigt eine perspektivische Ansicht eines
Metall-Befestigungsstücks;
Fig. 12 zeigt eine segmentäre Ansicht eines Netzes mit
dreieckigen Luftlöchern;
Fig. 13 zeigt eine segmentäre Ansicht eines Netzes mit
sechseckigen Löchern;
Fig. 14 zeigt einen Aufriß einer Rohling-Platte, die
durch eine Metall-Platte in der Form eines Rings
und durch Metall-Drahtstäbe gebildet wird;
Fig. 15 zeigt einen Querschnitt entlang der Linie XV-
XV von Fig. 14;
Fig. 16 zeigt einen Aufriß einer gebildeten Schale;
Fig. 17 zeigt einen Querschnitt entlang einer Linie XVII-
XVII in Fig. 8;
Fig. 18 und 20 sind Aufrisse einer parabolischen
Metall-Antennenschale, die ein weiteres Ausführungsbeispiel
gemäß der vorliegenden Erfindung
darstellt;
Fig. 19 zeigt einen Querschnitt entlang einer Linie XIX-
XIX von Fig. 18;
Fig. 21 zeigt einen Querschnitt einer Linie XXI-XXI in
Fig. 20;
Fig. 22 zeigt einen Zustand der in Fig. 20 gezeigten
Schale, die auf einem Unterstützungsträger montiert
ist;
Fig. 23 zeigt eine partiell perspektivische Ansicht
eines geschweißten Metallnetzes zur Bildung einer
parabolischen Antennenschale, die ein weiteres
Ausführungsbeispiel gemäß der vorliegenden
Erfindung darstellt;
Fig. 24 zeigt einen partiellen Querschnitt des
geschweißten Metallnetzes entlang einer Linie
XXIV-XXIV von Fig. 23;
Fig. 25 zeigt einen Aufriß der parabolischen
Antennenschale, die durch das in Fig. 23 gezeigte
geschweißte Metallnetz gebildet wird;
Fig. 26 zeigt einen longitudinalen Querschnitt der
parabolischen Antennenschale entlang einer Linie
XXVI-XXVI von Fig. 25;
Fig. 27 zeigt graphisch die Beziehung zwischen der
Profil-Unregelmäßigkeit des Reflektors und der
Antennen-Verstärkung;
Fig. 28 zeigt einen partiellen Querschnitt des flachen
Webmetall-Netzes zur Bildung einer parabolischen
Antennenschale, die noch ein weiteres Ausführungsbeispiel
gemäß der vorliegenden Erfindung
darstellt;
Fig. 29 zeigt eine partiell perspektivische Ansicht
eines geschweißten Metallnetzes zur Bildung einer
herkömmlichen parabolischen Antennenschale;
Fig. 30 zeigt einen partiellen Querschnitt entlang einer
Linie XXX-XXX von Fig. 29;
Fig. 31 zeigt eine partiell perspektivische Ansicht
eines flachen Webmetall-Netzes zur Bildung einer
weiteren herkömmlichen parabolischen Antennenschale;
und
Fig. 32 zeigt einen partiellen Querschnitt entlang einer
Linie XXXII-XXXII von Fig. 31.
Eine parabolische Antennenschale mit Luftlöchern, die Verstärkungsteile
und einen Reflektor in der Form eines Gitters
besitzt, ist in einer solchen Weise gebildet, daß
Außenperipherie-Verstärkungsteile ohne Luftlöcher durch
einen Flansch der parabolischen Antennenschale und durch
den Außenperipherie-Bereich eines in dem Flansch einbeschriebenen
Radiowellen-Reflektors gebildet werden, und im
Inneren dieser Verstärkungsteile sind eine Vielzahl von
Luftlöchern durch Loch-Stanzen oder Laser-Schneiden gebohrt,
um den Reflektor in einer einstückigen Weise auszubilden.
Dicke Kreuzstückteile, die mit den Außenperipherie-Verstärkungsflanschteilen
verbunden sind, werden zum Teil
durch Kreuzstückteile der inneren Oberfläche gebildet, die
durch diese Außenperipherie-Verstärkungsteile umgeben werden
und die nach dem Bohren der rechtwinkligen Luftlöcher
übrig bleiben. Durch die Wirkung dieser Kreuzstückteile
kann die Stärke der Oberfläche der parabolischen Antenne
ohne Unterstützung durch getrennten Verstärkungsrahmen
erhöht werden.
Die anderen Teile der Kreuzstückteile, die innerhalb der
Abschnitte angeordnet sind, welche durch die einander
schneidenden dicken Kreuzstückteile getrennt sind, sind so
ausgebildet, daß sie eine geringere Breite haben, wodurch
der Anteil des Bereichs der Luftlöcher bezüglich des Gesamtbereichs
der Oberfläche der parabolischen Antennenschale
erhöht wird, ohne ihre Stärke zu vermindern. Diese
Anordnung verhindert die Notwendigkeit eines getrennten
Verstärkungselements, das an dem Flansch der Schale anzubringen
wäre, und vermindert das Gesamtgewicht, welches zu
tragen ist, wenn die parabolische Antenne installiert ist,
aufgrund der Bildung einer Vielzahl von Luftlöchern in dem
inneren Teil des Radiowellen-Reflektors, wodurch die Installation
erleichtert wird.
Darüber hinaus kann das Gewicht der Montierungselemente
vermindert werden, da der Widerstand strömender Luft auf
die Scheibe durch die Wirkung der vorgesehenen Luftlöcher
vermindert wird.
Im Fall einer unter Benutzung eines Metallnetzes gebildeten
Schale werden longitudinale und laterale Drahtstäbe so
zusammengesetzt, daß sie einander schneiden, wobei ihre
Kreuzungsteile so abgeflacht sind, daß sie dünner als der
Durchmesser der Dicke der Drahtstäbe sind. Die Dicke dieser
abgeflachten Teile ist so bestimmt, daß der Unterschied
in dem Niveau bei jeder Masche weniger als 1/60 der
Wellenlänge einer Radiowelle beträgt, die auf der Basis
der Krümmung der Oberfläche des auf der parabolischen Antennenschale
gebildeten Reflektors zu empfangen ist. Ein
hohes Niveau der Antennenverstärkung ist dadurch in einem
Bereich von besonders hohen Frequenzen gewährleistet. Runde
Drahtstäbe oder quadratische Drahtstäbe mit größerem
Durchmesser oder größerer Dicke können durch Erhöhung der
Tiefe der Senkung oder des Schnitts an den abgeflachten
Teilen verwendet werden, wodurch jede Verminderung in der
Steifigkeit des Metallnetzes verhindert wird.
Auf der Basis dieses Prinzips werden im nachfolgenden bevorzugte
Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung
im Hinblick auf die Konstruktion, den Betrieb und deren
Wirkungen unter Bezugnahme auf die Fig. 1 bis 28 beschrieben.
Fig. 1 zeigt einen Aufriß eines Rohlings in Form einer mit
Öffnungen versehenen Metallplatte, die auf einem Ausführungsbeispiel
gemäß der vorliegenden Erfindung angewandt
wird, und Fig. 2 zeigt eine Querschnittsansicht entlang
einer Linie II-II von Fig. 1. In diesen Figuren bezeichnen
Bezugsziffern 2, 3 und 4 jeweils durch das Bohren einer
flachen Metallplatte 1 gebildete Luftlöcher, zwischen
den Luftlöchern 2 gebildete Kreuzstücke, und einen Außenperipherie-
Verstärkungs-Flachplattenteil. Fig. 3 zeigt einen
Aufriß einer parabolischen Antennenschale, die durch Pressen
aus der in Fig. 1 gezeigten Rohlingsplatte gebildet
wird, und Fig. 4 zeigt eine Querschnittsansicht entlang
einer Linie IV-IV von Fig. 3. Wie in Fig. 3 und 4
gezeigt ist, ist ein Flansch-Verstärkungsteil 7 an der äußeren
Peripherie einer Schale 5 gebildet, und eine Vielzahl
von Luftlöchern 2 sind in einem Radiowellen-Reflektor 9
über einen möglichst großen Bereich der Gesamtoberfläche
davon gebildet, um mehr als 80% des Radius' des Reflektors
9 zu bedecken, während kein Luftloch 2 in einem Außenperipherie-
Flanschflankenteil 6 oder auf der Seite des
Reflektors 9 in der Nähe der Steglinie eines Flanschbiegungs-Stegs
8 gebildet ist. Es ist dadurch möglich, das
Gewicht der parabolischen Antennenschale 5 zu vermindern,
ebenso wie den Winddruck, dem sie ausgesetzt ist. Die Schale
5 ist mit einem Montierungselement 16, wie es in Fig. 11
gezeigt wird, durch den Flanschflankenteil 6 verbunden,
so daß der Außenperipherie-Verstärkungsflanschteil 7 als
ein Festigungselement wirkt, um die Schale gegen Winddruck
zu festigen. Daher kann die Dicke des Kreuzstücks 3 auf
einen Grad vermindert werden, der die Deformation der Schale
5 verhindert, während die Stärke des Mittenbereichs des
Radiowellen-Reflektors 9 durch die Schaffung der Vielzahl
von Luftlöchern 2 vermindert wird. Wie oben beschrieben
besteht kein Bedarf für ein getrenntes Außenperipherie-Verstärkungselement,
das an der Schale befestigt werden kann,
und die Anwendung von radialen Rippen ist nicht notwendig,
da der Außenperipherie-Flanschverstärkungsteil 7 keine
Löcher besitzt und daher eine hohe Festigkeit zeigt. Die
mit Öffnungen versehene Platte, welche die Vielzahl von
Luftlöchern 2 besitzt und ein Teil des Flanschverstärkungsteils
7 im Inneren des Stegs davon werden mit derselben
Krümmung gebildet, um eine gleichmäßig bzw. einheitlich
gekrümmte Oberfläche zur Verfügung zu stellen, so daß
die Genauigkeit der Reflektor-Oberfläche für die Reflektion
einer empfangenden Radiowelle so verbessert werden
kann, daß der Konverter befähigt wird, eine reflektierte
Radiowelle mit einem verbesserten Qualitätsniveau zu sammeln,
wodurch der Empfangsbetrieb der parabolischen Antenne
verbessert wird. Entsprechend kann der äußere Durchmesser
der parabolischen Antennenschale vermindert werden,
und das Gewicht der Schale oder der Montierungselemente
kann weiter vermindert werden.
Die Luftlöcher 2 sind so angeordnet, daß sie in der vertikalen
und horizontalen Richtung oder in der longitudinalen
und lateralen Richtung ausgerichtet sind, und die Kreuzstücke
3 zwischen den Luftlöchern 2 sind linear und kontinuierlich
gebildet, so daß der Winddruck oder eine äußere
auf den Radiowellen-Reflektor 9 angewandte Kraft als eine
Zugkraft oder Druckkraft wirkt. Demgemäß wird jede an den
Kreuzstücken 3 angreifende äußere Kraft auf den Außenperipherie-
Flanschverstärkungsteil 7 übertragen, und der
durch die Kreuzstücke 3 aufgenommene Teil der äußeren
Kraft ist klein genug, um die Deformation des Kreuzstückes
3 zu vermeiden, wodurch gewährleistet wird, daß ein hoher
Grad an Genauigkeit des Radiowellen-Reflektors 9 erhalten
bleibt. Wenn die Schale geformt ist, haben die Kreuzstücke
3 die Fähigkeit, auf die Schale wirkende Zugkräfte gleichmäßig
zu verteilen. Um den Widerstand strömender Luft zu
vermindern, erweist es sich als notwendig, die Breite der
Kreuzstücke 3 so weit wie möglich zu verringern, wobei das
Verhältnis des von den Kreuzstücken 3 eingenommenen Bereiches
bezüglich zu dem der Luftlöcher 2 minimiert werden
kann, wenn die Luftlöcher 2 eine quadratische oder
rechtwinklige Gestalt besitzen. Eine quadratische Gestalt
ist mehr bevorzugt hinsichtlich der Verminderung von sowohl
Strömluft-Widerstand und dem Gewicht.
Die Abmessung jedes Luftlochs 2 wird klein genug bestimmt,
um eine Resonanz mit einer zu empfangenden Welle auf der
Basis der Reflektionsweise der empfangenden Radiowelle zu
vermeiden. Wenn die Wellenlänge einer zu empfangenden Welle
λ beträgt, kann die maximale Breite D jedes Luftlochs
2 durch folgende Gleichung dargestellt werden:
Es wird allgemein gesagt, daß die Abmessung von Luftlöchern,
die für den Empfang von 12 GHz Radiowellen des
Satelliten-Rundfunks geeignet sind, weniger als 0,6 cm
(1/4 inch) beträgt. Im Falle des japanischen Satelliten-
Rundfunks ist die Breite D der Luftlöcher 2 einer Empfangsantenne
geringer als etwa 7.9 mm. Es ist bevorzugt, die
Abmessung der Luftlöcher 2 im Hinblick auf eine Verminderung
des Strömluft-Widerstandes und des Antennengewichts
zu erhöhen. In ähnlicher Weise ist es vorteilhaft, parabolische
Antennenschalen aus Plastik mit Luftlöchern gemäß
der vorliegenden Erfindung zu versehen.
Fig. 5 zeigt einen Aufriß einer Rohlings-Platte, die dadurch
gebildet wird, daß man die Rohlings-Platte 1 mit
einem Verstärkungsteil versieht, welches aus einer flachen
Platte besteht, und Fig. 6 zeigt eine Querschnittsansicht
entlang einer Linie VI-VI von Fig. 5. In diesen Figuren
bezeichnen dieselben oder äquivalente Teile, wobei die Bezugszeichen
10 und 11 obere und untere Verstärkungs-Flachplattenteile
bezeichnen. Jeder Verstärkungs-Flachplattenteil
wird vorhergehend mit einem großen Bereich gebildet und
dann preß-geformt, um obere und untere Befestigungs-
Verstärkungsteile 12 und 13 wie in Fig. 7 und 8 gezeigt,
zu schaffen. Fig. 7 zeigt einen Aufriß einer parabolischen
Antennenschale, die ein weiteres Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung darstellt und die durch
Pressen aus der in Fig. 5 gezeigten Rohlings-Platte gebildet
wird, und Fig. 8 zeigt eine Querschnittsansicht entlang
einer Linie VIII-VIII von Fig. 7. Wie in Fig. 7
und 8 gezeigt, hat sowohl der obere Befestigungs-Verstärkungsteil
12 als auch der untere Befestigungs-Verstärkungsteil
13 eine Breite, die kleiner als 20% des Radius' des
Radiowellen-Reflektors ist.
Die Fig. 9 und 11 zeigen den Zustand der in Fig. 7
und 8 gezeigten Antennenschale, in dem die Antennenschale
an Montierungselementen befestigt ist. Die Fig. 9 ist ein
Aufriß des Zustandes der Antennenschale 5, wenn die Antennenschale
5 auf einem Unterstützungsmasten 32 eines Gebäudes
montiert ist, und Fig. 10 zeigt eine Seitenansicht
derselben. Die Antennenschale 5 und ein Konverter 20 sind
an dem in Fig. 11 gezeigten Montierungselement 16 befestigt,
welches an dem Unterstützungsmasten 32 durch Bolzen
B 1 und B 2 befestigt ist.
Wie in Fig. 11 gezeigt, wird das Montierungselement 16
durch folgende Teile gebildet: einen Kreisbogen-förmigen
Arm 16 a, Befestigungsteile 16 b und 16 c, die an dem Kreisbogen-
förmigen Arm 16 a angeschweißt sind, und einen Konverter-
Befestigungsteil 16. Der Flanschflankenteil 6 der in
Fig. 9 gezeigten Schale 5 ist durch Bolzen an dem oberen
Befestigungsteil 16 b und dem unteren Befestigungsteil 16 c
befestigt.
Die Fig. 12 und 13 zeigen jeweils Beispiele für die
Form der Luftlöcher. In dem in Fig. 12 gezeigten Beispiel
sind die Luftlöcher in Form von Dreiecken vorgesehen, um
die Festigkeit der Schale 5 zu verstärken, und die Kreuzstücke
34 schneiden einander unter Winkeln von 60°,
wodurch die Festigkeit des mit Öffnungen versehenen Plattenteils
erhöht wird.
In dem in Fig. 13 gezeigten Beispiel sind sechseckige Luftlöcher
35 gebohrt, um die Unregelmäßigkeit der Außenperipherie-
Enden in den Luftlöchern an dem Außenperipherieteil
der Antennenschale zu vermindern. In diesem Fall
schneiden die Kreuzstücke 36 einander nicht, sondern treffen
sich unter Winkeln von 120°, um die daran angreifende
Kraft auszugleichen, wodurch die Schaffung von Luftlöchern
mit jeweils großer Abmessung in der Oberfläche der Antennenschale
ermöglicht wird, während ihre Festigkeit erhalten
bleibt.
Ebenso können die Luftlöcher erfindungsgemäß gebildet werden,
indem laterale und longitudinale Drahtstäbe aneinandergeschweißt
werden, um die parabolische Antennenschale
zu bilden. Fig. 14 zeigt eine Rohlings-Platte 39 mit Luftlöchern
43, die dadurch gebildet werden, daß man laterale
Drahtstäbe 41 und longitudinale Drahtstäbe 42 an eine flache
Platte 40 in Form eines Rings schweißt, und Fig. 15
zeigt eine Querschnittansicht entlang der Linie XV-XV
in Fig. 14. Fig. 16 zeigt eine parabolische Antennenschale
44, die druch Pressen aus dem in Fig. 14 gezeigten Rohling
gebildet wird, und Fig. 17 zeigt eine Querschnittsansicht
entlang der Linie XVII-XVII in Fig. 16. In diesen Figuren
bezeichnet Bezugszeichen 47 einen Flansch-Verstärkungsteil,
der durch einen Flansch 45 mit einem Steg 46 in Form eines
L-förmigen Winkels gebildet wird. Die parabolische Antennenschale
44 hat also an ihrer äußeren Peripherie den
Flansch-Verstärkungsteil 47 in Form eines Rings mit vergrößerter
Festigkeit.
Wie in den Fig. 16 und 17 gezeigt, ist der Radiowellen-
Reflketor der Antennenschale 44 aus einem Netz gemacht,
das durch runde Drahtstäbe aus Metall gebildet wird, welches
für die lateralen Drahtstäbe 41 und die
longitudinalen Drahtstäbe 42 vorgesehen ist, wodurch der
Strömungsluft-Widerstand der parabolischen Antennenschale
weiter vermindert wird.
Fig. 18 zeigt den Aufriß einer parabolischen Antennenschale
aus Metall, die ein weiteres Ausführungsbeispiel der
vorliegenden Erfindung darstellt, und Fig. 19 zeigt die
longitudinale Querschnittsansicht der in Fig. 18 gezeigten
Antennenschale (entlang der Linie XIX-XIX). Wie in den
Fig. 18 und 19 gezeigt, ist die Antennenschale mit folgenden
Teilen versehen: einem Außenperipherie-Flanschverstärkungsteil
7, einer Vielzahl von rechtwinkligen Luftlöchern
2, bei denen die Länge einer Seite jedes Loches auf
nicht mehr als 1/π der Wellenlänge der zu empfangenden
Radiowelle beschränkt ist, und Kreuzstück-Teile, die nach
der Bildung der Vielzahl von rechtwinkligen Luftlöchern
übrig bleiben und die aus dicken Kreuzstücken 48 in Form
eines Gitters bestehen, das in der inneren Oberfläche der
Schale gebildet wird, welche durch den Außenperipherie-
Flanschverstärkungsteil umgeben wird, so daß es mit demselben
einstückig verbunden ist, und dünne Kreuzstücke 49
in Form eines Gitters, das in jedem durch den Schnittpunkt
der dicken Kreuzstücke definierten Abschnitt gebildet ist.
In dieser Anordnung umfassen die Kreuzstückteile, die nach
der Bildung der Vielzahl von rechtwinkligen Luftlöchern 2
übrig bleiben, die dicken Kreuzstücke 48 in Form eines
Gitters, die in der inneren Oberfläche der von dem Außenperipherie-
Flanschverstärkungsteil 7 umgebenen Antennenschale
so gebildet werden, daß sie mit derselben einstückig
verbunden sind. Durch die Wirkungen dieser
Verstärkungs-Kreuzstückteile kann die Festigkeit der
Oberfläche der parabolischen Antennenschale ohne Schaffung
von getrennten Verstärkungsrahmen erhöht werden.
Die Kreuzstückteile umfassen ebenso die dünnen Kreuzstückteile
49 in Form eines Gitters, das in jedem Abschnitt
gebildet wird, der durch den Schnittpunkt der dicken Kreuzstücke
48 definiert ist, wodurch das Verhältnis des Bereichs
der rechtwinkligen Luftlöcher 2 in Bezug auf die
Gesamtfläche der Oberfläche der parabolischen Atennenschale
erhöht wird, ohne ihre Festigkeit zu vermindern.
Als Beispiel einer erfindungsgemäßen parabolischen Antennenschale
wurde eine parabolische Antennenschale vom Offset-
Typ mit einem Außendurchmesser von 48 cm hergestellt,
im dem 2871 Luftlöcher in Form 6 × 6 mm Quadraten zusammen
mit Kreuzstücken einer Breite von 2 mm gebildet
wurden. In diesem Beispiel beträgt die Breite des Flansch-
Flankenteils 16 mm; der minimale Abstand zwischen dem Steg
des Flansches und dem äußeren Rand des äußersten Luftlochs
beträgt 10 mm und eine Verminderung von 45% in dem Gewicht
der Antennenschale selbst ist verwirklicht worden.
Der übriggebliebene projektierbare bzw. überstehende Bereich,
der den Flansch-Flankenteil umfaßt, beträgt 51% des
Bereichs einer Antennenschale ohne Öffnungen, und die Verminderung
des Strömungsluft-Widerstandes beträgt etwa 42%,
wenn er nach der Methode zur Berechnung des Winddruck-Widerstandes
von Gebäuden berechnet wird. Demgemäß ist das Gewicht
in diesem Beispiel verglichen mit herkömmlichen Antennenschalen
weiter vermindert worden, wodurch die Installation
der Antenne verbessert wird. Da die Schale in
diesem Beispiel Luftlöcher besitzt, welche in den herkömmlichen
Antennenschalen fehlen, kann der Winddruck, dem die
parabolische Oberfläche durch einen Orkan oder ähnlichem
ausgesetzt ist, so vermindert werden, daß die parabolische
Oberfläche davor geschützt werden kann, aus ihrer Position
gedreht bzw. bewegt zu werden oder durch den Winddruck zu
zerbrechen, sogar wenn die Antenne auf einem Dach installiert
ist.
Wenn soviele Luftlöcher in der Form von beispielsweise 6 ×
6 mm Quadraten gebohrt werden, wie es nötig ist, um mehr
als 80% des Radius' der Radiowellen-reflektierenden Oberfläche
in erfindungsgemäßer Weise zu bedecken, werden der
Anteil der gebohrten Flächen, der Anteil der übrigbleibenden
Fläche und der Index der empfangenen Windkraft im Hinblick
auf jeden Bereich von Bohrung in der folgenden Tabelle 1
gezeigt.
Index der empfangenen Windkraft = Anteil der übrigbleibenden
Fläche × 1,6 × 1,4
(Koeffizient der Windkraft eines Netzes in Form eines Gitters = 1,6)
(Koeffizient der Windkraft einer parabolischen Antenne = 1,4)
(Koeffizient der Windkraft eines Netzes in Form eines Gitters = 1,6)
(Koeffizient der Windkraft einer parabolischen Antenne = 1,4)
Der Anteil der gebohrten Flächen in der obigen Tabelle 1
entspricht dem Index der Verminderung des Gewichts der
Antennenschale. Da der Index der empfangenen Windkraft die
verminderte Windkraft darstellt, welche an der parabolischen
Oberfläche empfangen wird, erhält man den Index der
Verminderung in der empfangenen Windkraft durch Subtraktion
des Indexes der empfangenen Windkraft von 100.
Um einen Index der Verminderung von mehr als 45% des Gewichts
und einen Index der Verminderung von mehr als 40%
in dem Druck des empfangenen Windes zu erreichen, ist der
Bohrungsbereich notwendigerweise auf mehr als 80% gesetzt.
Die obige Tabelle 2 zeigt die Ergebnisse des Vergleichs
zwischen einer parabolischen Antennenschale vom Offset-
Typ, die folgende Teile besitzt: eine Vielzahl von rechtwinkligen
Luftlöchern in der Form von 6 × 6 mm Quadraten,
dicke Kreuzstücke mit einer Breite von 2 mm, dünne Kreuzstücke
mit einer Dicke von 1 mm, wie oben mit Bezug auf
das Ausführungsbeispiel beschrieben, ein nicht-gebohrtes
Verstärkungsteil mit einer Breite von 10 mm, das im Inneren
des Außenperipherie-Flanschbogens so ausgebildet,
daß es die Luftlöcher und die Kreuzstücke umgibt und bei
dem der kleinere Achsendurchmesser der Radiowellen-reflektierenden
Oberfläche 480 mm beträgt; einer Antennenschale,
die eine flache gekrümmte Oberfläche ohne irgendwelche
Luftlöcher besitzt und in der der kleinere Achsendurchmesser
der Radiowellen-reflektierenden Oberfläche 480 mm beträgt
(Bezugsbeispiel 1); und einer weiteren Antennenschale
mit Luftlöchern in der Form von 6 × 6 mm Quadraten und
longitudinalen und lateralen Kreuzstücken mit derselben
Breite von 2 mm (Bezugsbeispiel 2). Diese Antennenschalen
werden im Hinblick auf das Empfangsniveau an der Antenne,
die Anzahl der Luftlöcher, die Fläche der Luftlöcher, und
den Druck des aufgenommenen Windes verglichen. Die parabolische
Antennenschale gemäß der vorliegenden Erfindung
zeigt eine größere Anzahl von Luftlöchern und einen größeren
Anteil der Fläche der Luftlöcher im Vergleich mit Bezugsbeispiel 2;
der Anstieg in der Anzahl der Luftlöcher
ist 501; und der Anstieg in dem Anteil ist 9,1%, was in
einer Verminderung um 7 kg (29%) in dem Druck des empfangenen
Windes bei einer Windgeschwindigkeit von 40 m/sec
resultiert. Bezugsbeispiel 2 stellt eine parabolische Antennenschale
mit Luftlöchern wie in Fig. 18 und 19 gezeigt,
dar. Auf der anderen Seite ist die Antennenverstärkung
bei 12 GHz, der Frequenz des Satelliten-Rundfunks,
dieselbe wie die in Bezugsbeispiel 1 gewählte, und der
Empfangsbetrieb bemerkenswert gut.
Die Fig. 20 und 21 zeigen ein weiteres Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung, die dieselbe Wirkung wie
das in den Fig. 18 und 19 gezeigte Ausführungsbeispiel
zeigt Die vorliegende Erfindung wird nachfolgend mit Bezug
auf die Fig. 20 bis 22 beschrieben.
Fig. 20 ist ein Aufriß einer parabolischen Antennenschale,
die aus Metall gemacht ist, welches ein Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung darstellt, und Fig. 21
ist die Querschnittsansicht entlang der Linie XXI-XXI in
Fig. 20. Fig. 22 ist die Seitenansicht der parabolischen
Antennenschale 5 im montierten Zustand gemäß der vorliegenden
Erfindung, in welcher ein Konverter 20 an der parabolischen
Antennenschale 5 befestigt ist und in welcher
die parabolische Antennenschale durch einen Unterstützungsmasten
an ihren drei Punkten auf unteren Teilen des Außenperipherie-
Verstärkungsteils getragen wird.
Wie in Fig. 20 bis 21 gezeigt, ist die parabolische
Antennenschale gemäß der vorliegenden Erfindung mit einem
Außenperipherie-Flanschverstärkungsteil 7 und einer Vielzahl
von Luftlöchern 2′ ausgestattet. Die Länge einer der
Seiten jedes Loches 2′ ist beschränkt auf kleiner gleich
1/π der Wellenlänge der empfangenen Radiowelle. Wie in
Fig. 22 gezeigt, ist die parabolische Antennenschale auf
dem Masten an vier Unterstützungspunkten 52 montiert und
befestigt (die andere Seite dieser Punkte ist nicht gezeigt).
Die Antennenschale hat dicke Kreuzstücke 48′, die
sich von Punkten auf dem Außenflansch-Verstärkungsteil
innerhalb der unteren Unterstützungspunkte radial zu solchen
Punkten ausdehnen, die außerhalb dieser Unterstützungspunkte
liegen, hat weiterhin Kreisbogen-förmige oder lineare
dicke Kreuzstücke 48 a′, die sich in lateraler Richtung
ausdehnen und sich mit den radialen dicken Kreuzstücken
schneiden, und in geeigneten Abständen angeordnet sind,
sowie dünne Kreuzstücke 49′, die in jedem Sektor angeordnet
sind, der durch den Schnitt der radikalen dicken
Kreuzstücke 48′ und der lateralen dicken Kreuzstücke 48 a′
definiert ist, und welche zusammen mit den dicken Kreuzstücken
die Vielzahl von Luftlöchern 2′ bilden. Der Konverter
20 ist an dem unteren Halbteil der parabolischen
Antennenschale an Unterstützungspunkten 50 befestigt.
In der Anordnung dieses Ausführungsbeispiels dehnen sich
die dicken Kreuzstücke radial von dem unteren Ende des
Außenflansch-Verstärkungsteils zu Punkten auf demselben
aus, die verschieden von diesem Unterstützungspunkt sind,
während sie die sich lateral ausdehnendnen dicken Kreuzstücke
schneiden, wodurch die Oberfläche der parabolischen
Antennenschale verstärkt wird, um dieselbe hinsichtlich
der Festigkeit gegen Winddruck zu verbessern, ohne weitere
Verstärkungsrahmen vorzusehen. Auch in dieser Anordnung
sind die dünnen Kreuzstücke in der longitudinalen und lateralen
Richtung in jedem durch den Schnitt der dicken Kreuzstücke
definierten Abschnitt angeordnet, wodurch ermöglicht
wird, eine Vielzahl von Luftlöchern zu bohren, ohne
die Festigkeit der Oberfläche der parabolischen Antennenschale
zu verringern. Wenn in dieser Anordnung die Breite
der dicken und dünnen Kreuzstücke jeweils konstant ist,
steigt die Anzahl der Luftlöcher allmählich in Richtung
auf einen Teil des oberen Außenperipherie-Verstärkungsteils
an, welcher auf der Gegenseite der Unterstützungspunkte
liegt und in deren Richtung die radialen dicken Kreuzstücke
ausfächern, und - proportional - ist der Anteil der
Fläche der Luftlöcher allmählich erhöht, so daß der Druck
des empfangenen Windes vermindert wird, welcher auf die
parabolische Antennenschale auf der Seite wirkt, welche
der Seite der Unterstützungspunkte gegenüber liegt, um das
Biegemoment zu vermindern, welches auf die Antennenschale
auf der Seite der unteren Unterstützungspunkte wirkt.
Der untere Halbteil der parabolischen Antennenschale, in
welchem die Befestigungs- und Unterstützungspunkte 50 zum
Tragen des Konverters 20 angeordnet sind, hat eine größere
Festigkeit als der obere Halbteil, so daß die gesamten
Materialkosten der Antennenschale verringert werden können.
Die Gestalt jedes durch den Schnitt der dicken Kreuzstücke
definierten Abschnittes, in dem die Vielzahl von Luftlöchern
durch die dünnen Kreuzstücke gebildet sind, unterscheidet
sich in Übereinstimmung mit der Bildung der
schneidenden dünnen Kreuzstücke, welche linear oder gebogen
sein können, und unterscheidet sich ebenso in Abhängigkeit
von der Position jeder Fläche auf der Oberfläche
der parabolischen Antennenschale. Daher ist es bevorzugt,
die dünnen Kreuzstücke in solcher Weise anzuordnen, daß
die Luftlöcher eine quadratische, dreickige, z. B. trapezförmige,
und fächerartige Gestalt zeigen, oder eine Kombination
dieser Gestalten gemäß der Gestalt jedes Abschnittes
zeigen.
Auch in diesem Ausführungsbeispiel sind dicke Kreuzstücke
vorgesehen, welche einstückig mit dem Außenperipherie-
Flanschverstärkungsteil verbunden sind, und die Festigkeit
der Oberfläche der Antennenschale kann durch die Wirkung
dieser dicken Kreuzstücke erhöht werden, welche dazu dienen,
die Antennenschale zu verstärken, ohne weiterer Verstärkungsrahmen
zu bedürfen.
Erfindungsgemäß kann eine Antennenschale, welche eine Oberfläche
besitzt, die einen hohen Grad an Genauigkeit zeigt,
durch Ausbildung einer Radiowellen-reflektierenden Oberfläche
aus einem Metallnetz gebildet werden, in welchem
der Unterschied in dem Niveau an den Teilen minimal ist,
bei welchen longitudinale und laterale Drehstäbe, welche
das Netz bilden, einander schneiden.
Die Fig. 23 zeigt eine teilweise perspektivische Ansicht
eines geschweißten Metallnetzes, das durch runde Drahtstäbe
gebildet wird, welche dazu vorgesehen sind, eine
gekrümmte Oberfläche einer parabolischen Antennenschale zu
bilden, welche ein weiteres Ausführungsbeispiel der vorliegenden
Erfindung darstellt, und Fig. 24 zeigt die partielle
Querschnittsansicht entlang der Linie XXIV-XXIV in
Fig. 23. In den Fig. 23 und 24 bezeichnen die Bezugszeichen
42′ und 41′ longitudinale und laterale Drahtstäbe,
und das Bezugszeichen 53 bezeichnet die Teile, an denen
die longitudinalen und lateralen Drahtstäbe einander
schneiden. Wie in der partiellen Querschnittsansicht von
Fig. 23 entlang der Linie XXIV-XXIV gezeigt, sind die
longitudinalen und lateralen Drahtstäbe jeweils mit abgeflachten
Teilen 54 versehen, welche eine dünnere Dicke als
der Durchmesser des Rohling-Stabs besitzen, und die Drahtstäbe
sind so angeordnet und konstruiert, daß diese abgeflachten
Teile 54 einander schneiden und daß, wenn das
Netz zu einer parabolischen Antennenschale mit einer gegebenen
Krümmung geformt wird, der Unterschied im Niveau 55
an jeder durch die longitudinalen und lateralen Drahtstäbe
gebildeten Masche auf nicht mehr als 1/60 der Wellenlänge
der Radiowelle begrenzt ist, die auf der Basis der Krümmung
der Oberfläche der Radiowellen-reflektierenden Oberfläche
dieser Antennenschale empfangen wird. Die longitudinalen
und lateralen Drahtstäbe sind einstückig miteinander
an den Schnitteilen durch Schweißteile 56 verbunden,
welche sicher geschweißt sind, um Punktschweiß-Teilchen zu
bilden.
Das Material zur Bildung des geschweißten Metallnetzes
kann beliebige Metallmaterialien umfassen, die zur Reflektion
von Radiowellen in der Lage sind, und quadratische
Drahtstäbe können anstelle der runden Drahtstäbe verwendet
werden, die in diesem Ausführungsbeispiel benützt werden.
Um die abgeflachten Teile der Drahtstäbe zu bilden, kann
ein Verfahren zur Bildung der abgeflachten Teile, welches
eine Vorrichtung zur Ausführung des Punktschweißens oder
des Warzenschweißens verwendet, während ein Druck auf die
Schweißelektroden beaufschlagt wird, um die Drahtstäbe
abzuflachen, ebenso benützt werden wie Verfahren der Pressung
unter Zuhilfenahme von z. B. Walzen oder Zerkleinerungsverfahren.
Fig. 25 zeigt den Aufriß eines Beispiels der parabolischen
Antennenschale 44, die gebildet wird, indem ein wie in
Fig. 23 gezeigtes geschweißtes Metallnetz einstückig mit
dem Außenperipherie-Verstärkungsring verbunden wird, der
an seinem Rand gebogen wurde, um einen Flansch zu bilden,
und die Fig. 26 zeigt die longitudinale Querschnittsansicht
dieser Antennenschale. In den Fig. 25 und 26 bezeichnet
das Bezugszeichen 47 ein Flansch-Verstärkungselement
in der Form eines Rings, und das Bezugszeichen 9 bezeichnet
einen Reflektor der Antennenschale 44. Wenn der
Bereich eines Teil der reflektierenden Oberfläche des Reflektors
9, der auf dem Flansch-Verstärkungselement 47
liegt, innerhalb eines Bereichs ist, welcher vernachlässigbar
in Bezug auf die Gesamtlfäche des Reflektors ist, ist
es nicht notwendig, den Niveauunterschied zwischen der
reflektierenden Oberfläche des Flansch-Verstärkungselements
47 und der Oberfläche des Metallnetzes zu begrenzen. Wenn
der Anteil des Bereichs der reflektierenden Oberfläche auf
dem Flansch-Verstärkungselement 47 beachtlich groß ist,
ist der Niveauunterschied an dem Verbindungsteil 47 in
solch einer Weise begrenzt, daß der Niveauunterschied über
die Gesamtfläche, welche die reflektierende Oberfläche
des Flansch-Verstärkungslelementes und des Bereichs des
Metallnetzes bedeckt, auf gleich oder kleiner als 1/60 der
Wellenlänge der Radiowelle gesetzt ist, die auf der Basis
der Krümmung, mit der der Reflektor 9 der Antennenschale
gebildet wird, empfangen wird.
Wenn eine parabolische Antennenschale, in welcher der
Durchmesser des Reflektors 480 mm beträgt, und welche dieses
Ausführungsbeispiel veranschaulicht, aus einem geschweißten
Metallnetz hergestellt wird, welches durch
Drahtstäbe mit einem Durchmesser von 1,2 mm und von einem
Flansch-Verstärkungselement in der Form eines Rings mit
einer Dicke von 1,2 mm gebildet wird, und wenn eine Radiowelle
mit einer Frequenz von 12 GHz, die für den Satelliten-
Rundfunk charakteristisch ist, unter Verwendung dieser
Antenne empfangen wird, ist die Beziehung zwischen der
Spiegeloberflächen-Genauigkeit (specular-surface) des in
dieser Schale gebildeten Reflektors (bestimmt durch den
Niveauunterschied in der Oberfläche der Antennenschale)
und der Antennenverstärkung wie in der Kennliniengraphik
von Fig. 27 aufgetragen, in welcher die Abszisse die Spiegeloberflächen-
Genauigkeit und die Ordinate die Antennenverstärkung
darstellt. Die erfindungsgemäße parabolische
Antennenschale kann ein hohes Niveau an Antennenverstärkung
von gleich oder mehr als 34,65 dB zeigen durch Begrenzung
des Niveauunterschiedes in der Oberfläche der
Antennenschale auf 1/60 der Wellenlänge der empfangenen
Radiowelle (bei 12 GHz, d = λ/60 0,42 mm). Dieser Wert
zeigt eine Verminderung in der Antennenverstärkung um nur
0,4 dB oder weniger bezüglich einer Antennenverstärkung
von 35,05 dB einer Antennenschale an, welche durch Pressung
aus einer flachen Metallplatte gebildet wird, welche
einen vergleichsweise hohen Grad an Genauigkeit der reflektierenden
Oberfäche besitzt. Die Antennenverstärkung
in diesem Ausführungsbeispiel ist daher ungenügend.
Wenn im Gegensatz dazu eine parabolische Antennenschale
als ein Beispiel von herkömmlichen parabolischen Antennen
aus einem geschweißten Metallnetz hergestellt wird, das
durch Drahtstäbe mit einem Durchmesser von 1,2 mm gebildet
wird, ohne mit irgendwelchen speziellen abgeflachten Teilen
versehen zu sein und in welchen der Niveauunterschied
in dem Reflektor 1,0 mm beträgt (Verminderung des Durchmessers
verursacht durch Pressen an den Kreuzungsteilen
des Metallnetzes: 17%), dann zeigt diese parabolische Antenne
eine Antennenverstärkung von 33,75 dB, also eine
Verminderung in der Antennenverstärkung um 1,3 dB verglichen
mit der Antennenverstärkung der oben beschriebenen
Antennenschale, die durch Pressen einer flachen Metallplatte
gebildet wird. Dieser Verminderungsbetrag ist dreimal
höher als der Verminderungsbetrag im Falle der oben
beschriebenen erfindungsgemäßen Antennenschale, bei der
die Kreuzungsteile vorhergehend abgeflacht sind. Demgemäß
ist es erwünscht, die Radiowellen-reflektierende Oberfläche
des Reflektors so weit wie möglich abzuflachen.
Wenn ein herkömmlicher Typ eines geschweißten Metallnetzes
ohne irgendwelche speziellen abgeflachten Teile verwendet
wird, um eine Antennenverstärkung zu erhalten, die gleich
der ist, welche durch die erfindungsgemäße parabolische
Antennenschale verwirklicht ist, die aus einem geschweißten
Metallteil geformt wird, das abgeflachte Teile besitzt,
beträgt der Durchmesser der Drahtstäbe zur Bildung
des Netzes notwendigerweise nicht mehr als 0,5 mm (wenn
der Senkungsgrad an den Kreuzungsteilen 16% beträgt). Dies
bedeutet, daß die Querschnittsfläche der Drahtstäbe des
Netzes auf etwa 1/6 vermindert ist, und der Modul des Abschnitts
davon ist auf etwa 1/14 reduziert, was eine erhebliche
Verminderung in der Steifigkeit des Netzes mit
sich bringt.
Im Hinblick auf die oben beschriebene parabolische Antennenschale,
in der der Reflektor 9, welcher einen Durchmesser
von 480 mm hat, durch Verwendung eines geschweißten
Metallnetzes gebildet wird, welches durch Drahtstäbe mit
einem Durchmesser von 1.2 mm und mit abgeflachten Teilen
gebildet wird, kann ein genügend hoher Grad an Festigkeit
der Antennenschale in der Praxis verwirklicht werden, indem
das Netz mit dem Flansch-Verstärkungsteil 47 in der
Form eines Ringes einstückig verbunden wird, ohne daß weitere
Verstärkungsrahmen erforderlich sind.
Fig. 28 zeigt eine bruchstückartige Schnittansicht eines
flachgewobenen Metallnetzes, das in einem weiteren Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung eingebaut ist. In
diesem Ausführungsbeispiel ist das Metallnetz, welches den
Reflektor bildet, aus einer Vielzahl von longitudinalen
Drahtstäben 42′ und lateralen Drahtstäben 41′ gebildet,
welche einander kreuzen, wobei die Kreuzungsteile dieser
Drahtstäbe 42′ und 41′ wie bei 54′ abgeflacht sind. Auch
in diesem Ausführungsbeispiel wird der Höhenunterschied
55′ der Metallmasche, wie auf der Basis der Krümmung der
Reflektoroberfläche gemessen, zu nicht mehr als 1/60 der
Wellenlänge der empfangenen Radiowelle bestimmt. Die abgeflachten
Teile 54′ der Drahtstäbe 41′, 42′ können durch
irgendein gewünschtes Verfahren gebildet werden. Z. B. können
die abgeflachten Teile 54′ durch Pressen eines flachgewobenen
Metallgitters zwischen einem Paar paralleler
Platten oder durch Leiten desselben durch die Spalte zwischen
einem Paar von Walzen gebildet werden. Daher ist in
diesem Ausführungsbeispiel die Dicke der abgeflachten Bereiche
der Drahtstäbe so bestimmt, daß der Höhenunterschied
in der Reflektoroberfläche, wie auf der Basis der
Krümmung der Reflektoroberfläche gemessen, nicht größer
als 1/60 der Wellenlänge der empfangenen Radiowelle ist.
Diese Anordnung schafft einen Reflektor, der frei von Problemen
wie der Verminderung in der Antennenverstärkung und
Verminderung in der Steifigkeit der Antennenstruktur ist.
Wie der vorausgehenden Beschreibung zu entnehmen ist, kann
das Gewicht der Antennenschale erfindungsgemäß erheblich
vermindert werden, indem eine Vielzahl von Luftlöchern
vorgesehen ist. Zusätzlich wird ein Umfangsverstärkungs-
Flanschteil ohne Luftloch, welcher einstückig mit der Schale
ausgebildet ist, als ein Element zur Montage der Schale
verwendet, wodurch die Notwendigkeit entfällt, irgendein
weiteres Umfangverstärkungs-Element auf der Schale vorzusehen.
Die Schaffung von Luftlöchern trägt ebenso zu einer
Verminderung in dem Winddruck oder der Windkraft bei, wodurch
die Gewichte der Montierung und der Installationselemente
reduziert werden können. Folglich ist die Installation
der parabolischen Antenne erleichtert, und es wird
möglich, die parabolische Antenne sogar auf schwachen
Strukturen wie dem Dach eines Hauses, der Leiste eines
Vordachs, einem Fensterrahmen, usw. zu installieren.
Claims (6)
1. Parabolische Antennenschale, die mit Hilfe Umfangsflansch-Teils
oder einem Teil in der Nähe des
Umfangsflansch-Teils montiert ist,
gekennzeichnet durch
ein Umfangsverstärkungs-Flanschteil, das entlang des
Umfangs der Schale vorgesehen ist; und
einen Gitterplatten-Teil mit einer Vielzahl von Luftlöchern,
die in einer Region gebildet sind, welche
größer als 80% des Radius' der Radiowellen-Reflektionsoberfläche
der Schale ist, und die ein Gebiet nahe
einer Steglinie erreicht, welche den Umfangsflansch-
Teil definiert.
2. Parabolische Antennenschale nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß der Umfangsverstärkungs-Flansch
und der Gitterplatten-Teil miteinander einstückig mit
gleicher Krümmung ausgebildet sind, und daß die Luftlöcher
in parallelen Reihen angeordnet und durch Kreuzstücke
definiert sind, welche auf geraden Linien gruppiert
sind.
3. Parabolische Antennenschale nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß der Verstärkungsflansch-Teil eine
ringförmige Form hat und der Gitterplatten-Teil durch
ein Metallgitter gebildet ist, welches vorausgehend
gebildet wird, indem longitudinale und laterale Metall-
Drahtstäbe angeordnet sind und die Metall-Drahtstäbe
an ihren Kreuzungsteilen verbunden sind, wobei das
Draht-Metallgitter mit dem ringförmigen Verstärkungsflansch-
Teil vereinigt ist, indem es an die innere
Peripherie des Verstärkungsflansch-Teils geschweißt
ist.
4. Parabolische Antennenschale nach Anspruch 3, dadurch
gekennzeichnet, daß die Metall-Drahtstäbe, welche das
Metallgitter bilden, runde Drähte oder quadratische
Drähte sind, wobei die Kreuzungsteile der longitudinalen
und lateralten Drahtstäbe so abgeflacht sind, daß
sie Durchmesser oder Dicken besitzen, welche geringer
als andere Teile davon sind, wobei die Dicken an den
abgeflachten Kreuzungsteilen so gewählt sind, daß die
Höhendifferenz der an jedem Kreuzungspunkt gebildeten
Stufe 1/60 der Wellenlänge der empfangenen Radiowelle
nicht überschreitet.
5. Parabolische Antennenschale nach Anspruch 2, dadurch
gekennzeichnet, daß der Kreuzstückteil durch horizontale
und vertikale Drahtstäbe gebildet ist, welche
einander orthogonal kreuzen, wobei der Kreuzstückteil
entlang gerader Linien so angeordnet ist, daß die Luftlöcher
definiert sind, von denen jedes eine quadratische
oder rechtwinklige Form besitzt, wobei die Länge
jeder Seite der quadratischen Form oder die Länge
der längeren Seite der rechtwinkligen Form geringer
als solche Längen sind, die so gewählt werden, daß
irgendeine elektrische Resonanzschwingung der empfangenen
Radiowelle vermieden wird.
6. Parabolische Antennenschale nach Anspruch 2, dadurch
gekennzeichnet, daß die Kreuzstückteile dicke
Kreuzstücke und dünne Kreuzstücke aufweisen, wobei die
dicken Kreuzstücke die Kreuzstückteile sind, welche
übrigbleiben, nachdem die Vielzahl von rechtwinkligen
Luftlöchern durch Perforierung gebildet und einstückig
mit der inneren Peripherie des Umfangsverstärkungs-
Flanschteils verbunden sind, während die dünnen Kreuzstücke
in jedem Abschnitt gebildet sind, welcher durch
den Schnitt der dicken Kreuzstücke definiert ist.
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