DE658978C

DE658978C - Antennenanordnung zur Verbesserung des Richtdiagramms von ª™/2-Vertikalantennen

Info

Publication number: DE658978C
Application number: DET45660D
Authority: DE
Inventors: Dr Walter Berndt
Original assignee: Telefunken AG
Current assignee: Telefunken AG
Priority date: 1935-08-19
Filing date: 1935-08-20
Publication date: 1938-04-21

Description

Antennenanordnung zur Verbesserung des Richtdiagramms von 2/2-Vertikalantennen Es sind verschiedene Antennenanordnungen zur Verringerung der Raumstrahlung vorgeschlagen worden. So sollen vertikal aufgestellte, a/2 lange Antennen eine Verringerung der Strahlung für große Erhebungs. winkel bewirken. Auch sind Antennenanordnungen, bei denen in einem Kreis um eine Mittelantenne vertikale Strahler von gleicher oder größerer Länge wie die Mittelantenne aufgestellt sind, bekannt. Auch diese Anordnungen dienen zur Unterdrückung der Raumstrahlung.
Das errechnete Richtdiagramm für eine a/2 lange, vertikal stehende Antenne, z. B. einen Eisengittermast, zeigt bei etwa 6o' eine Nullstelle und zwischen 6o und 9o' ein kleines Nebenmaximum, wie es in Abb. i Kurve i dargestellt ist. In der Praxis stellt sich aber ein solches Diagramm nicht ein. Diese Ab- weichung liegt daran, daß bei der üblichen Diagrammberechnung nur die stehende Welle berücksichtigt ist und die fortschreitenden Wellen unberücksichtigt bleiben. Diese Vernachlässigung ist noch zulässig bei vertikalen Drahtantennen mit hohem Wellenwiderstand, nicht aber bei selbstschwingenden Eisengittermasten, deren Wellenwiderstand wesentlich geringer ist.
Die fortschreitende und die stehende Welle auf der Antenne lassen sich zu zwei stehenden Wellen zusammenfassen, die räumlich und zeitlich um 9o' phasenverschoben sind. Die eine dieser Wellen ist der ursprünglichen stehenden Welle sehr ähnlich und ergibt ebenfalls ein Richtdiagramm mit Nullstelle und kleinem Nebenmaximum (Kurve i in Abb. i). Die andere um 9o' phasenverschobene Welle hat ein Richtdiagramm von annähernd Cosinusform, wie es Kurve 2 in Abb. i zeigt. Die Amplitude der zweiten Welle ist dem Verhältnis Strahlungswiderstand zu Wellenwiderstand proportional. Ebenso wächst auch im Richtdiagramm der Höchstwert der Cosinuskurve mit diesem Verhältnis.. Bei den hohen Strahlungswiderständen und kleinen Wellenwiderständen selbstschwingender X/-Eisenmasten bestimmt die von der zweiten Welle herrührende Strahlung. im wesentlichen den Diagrammverlauf für große Erhebungswinkel (s. Kurve 3 in Abb. i).
Erfindungsgemäß wird nun diese von der zweiten Welle herrührende zusätzliche Strahlung bei a/2-Vertikalantennen durch eine gegenphasig schwingende Antennenanordnung, die ebenfalls, zumindest für große Erhebungswinkel, ein cosinusähnliches Richtdiagramm hat, kompensiert. Der Strom dieser Kompensationsanordnung ist zeitlich um i 8o' gegen die zweite Welle und um 270' gegen die erste Welle verschoben.
Das notwendige Diagramm wird beispielsweise erzielt durch mehrere in kleinem Abstand um den lIast herum stehende kurze Vertikalantennen A in Abb. 2. Die richtigen Strom- und Phasenverhältnisse können durch geeignete Speisung über Energieleitungen oder Kabel erreicht werden. Die richtige Speisung kann aber auch durch Strahlungskopplung erfolgen. Durch geeignete Wahl des Abstandes, der Antcnnenhöhc und der Abstimmittel gelingt es stets, in den Vertikalantennen Ströme geeigneter Größe und Phase zu erzeugen. Die Vertikalhilfsstrahler können frei tragende oder abgespannte Masten mit oder ohne Dachkapazität sein, können aber auch als Drahtantennen unter Benutzung der vorhandenen Abspannseile des Mastes ausgebildet sein.
Eine weitere Möglichkeit besteht in der Kompensation durch Horizontalantennen, die strahlenförmig angeordnet sind und von der Mitte her über geeignete Abstimmittel 'oder das Strahlungsfeld gespeist werden. Dabei kann es vorteilhaft sein, als Speisepunkt an der Mastantenne die Stelle zu wählen, a:n der rechnungsgemäß der Stromknoten auftreten soll.
Eine Kombination beider Antennenarten steht in der Verwendung von geknickten Drähten. Bei geeigneter Unterteilung und richtiger Abstimmung können die Abspannseile oder ein Teil von ihnen allein die Kompensation ausüben.
Wie gesagt, sind Antennenanordnungen bereits bekannt, die in einem Irreis um eine Mittelantenne angeordnete Vertikalstrahler aufweisen. Ebenso sind strahlenförmige Horizontaldrähte bekannt. Diese Anordnungen dienen aber dazu, in Verbindung mit einem niedrigen Mittelstrahler eine Unterdrückung der Raumstrahlung zu erzielen, die der Mittelstrahler allein nie erreichen kann.
In der erfindungsgemäßen Anordnung ist die Unterdrückung der Raumstrahlung jedoch schon durch den hohen Eisenmast der ai2-Vertikalantenne gegeben. Nur die Verwischung der Nullstelle im Diagramm durch den Einfluß der fortschreitenden Welle soll durch die Hilfsantennen kompensiert werden. Die Ströme in den Hilfsantennen sind daher klein gegen den Maststrom. Ihre Längen sind klein im Verhältnis zur lIittelanteiuie. Ihr Abstand von der Mittelantenne muß ebenfalls klein sein. Man wählt ihn zweckmäßig unter .\/.1, damit sich ein Diagramm einstellt. das für große Erhebungswinkel der Cosinusfunktion möglichst nahe kommt.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Antennenanordnung zur Verbesserung des Richtdiagramms von X/2-Vertikalantennen, insbesondere selbstschwingchden Eisenmasten, deren Höhe eine halbe Wellenlänge oder mehr beträgt, dadurch gekennzeichnet, daß der Einfiuß der fortschreitenden, eine Verwischung der Nullstelle verursachenden Welle auf der Antenne durch eine zusätzliche Antennenanordnung kompensiert wird, die für große Erhebungswinkel ein cosinusförmiges Richtdiagramm ergibt.
2. Anordnung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die kompensierenden Antennen als kurze Vertikalstrahler in einem Kreis um den Eisenmast angeordnet sind, dessen Radius 'kleiner als X/q. ist.
3. Anordnung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Kompensationsantennen strahlenförmig. um den Mast angeordnete Horizontaldrähte sind. .1.
Anordnung 'nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Kompensationsantennen geknickte Drähte sind.
5. Anordnung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Abspannungen des Eisenmastes ganz oder teilweise so gespeist werden, , daß sie selbst die Kompensation übernehmen. 6. -Anordnung nach den Ansprüchen i bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Speisung der Kompensationsantennen in an sich bekannter Weise über Energieleitungen, Kabel oder unmittelbar durch das Strahlungsfeld erfolgt.