DE680316C - Antennenanlage - Google Patents

Description

• Antennenanlage Es ist allgemein üblich, bei Rundfunksendern Antennen zu verwenden, deren Richtcharakteristik in der Horizontalebene kreisförmig ist. Es treten jedoch Fälle auf, in. denen es zweckmäßig erscheint, auch Rundfunksendern eine bestimmte Richtwirkung in der Horizontalebene zu geben. Die Erfindung :hat sich zur Aufgabe gestellt, ein Antennensystem zu schaffen, das nicht nur diese Aufgabe erfüllt, sondern auch gleichzeitig in an sich bekannter Weise eine Unterdrückung der Raumstrahlung vornimmt.
• Die Erfindung löst die Aufgabe durch .die gleichzeitige Anwendung an sich bekannter Maßnahmen. Zur Bevorzugung der Strahlung in einer Richtung werden zwei oder mehrere Antennenpaare ineinandergeschachtelt symmetrisch zu einer gemeinsamen Mittelachse angeordnet, die Ströme der in Bezug auf die Mittelachse räumlich spiegelbildlich liegenden Einzelantennen gleich groß gewählt und ihr Phasenwinkel, bezogen auf die Mittelachse, auf den gleichen Wert bei entgegengesetztem Vorzeichen eingestellt und gleichzeitig das Abstandsverhältnis der Einzelantennen von der Mittelachse und das Verhältnis der Ströme zwischen dem inneren und dem äußeren Antennenpaar so gewählt, daß auch die Raumstrahlung unterdrückt wird.
• In den beiliegenden Abb. i und 2 ist ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Antennenanordnung dargestellt. Das Antennensystem besteht .aus vier .einzelnen Aintennen mit gleichem gegenseitigen Abstand, deren Höhe an sich für die Erzielung der günstigsten Richtcharakteristik belanglos ist. Sie kann kleiner als eine viertel Wellenlänge sein. Die Antennen werden durch Speise-Leitungen von einer Seite (Abb. i) oder von der Mitte (Abb.2) derart erregt, daß die Ström@eia in den beiden äußeren Antennen einander gleich sind und ebenso die in den beiden inneren Antennen ii. Die Wahl des Verhältnisses hängt von der Zulässigkeit der Größe der Nebenmaxima ab. Diese sind um so größer, je kleiner ist, wobei andererseits die Richtschärfe in der Vertikal-und Horizontalebene bei größeren Nebenmaxima steigt. In dem gegebenen Beispiel ist - gewählt. Die Abstände betragen so daß die Gesamtausdehnung der ganzen Anlage eine Wellenlänge ist.
• Wesentlich sind die Phasendifferenzen zwischen den aufeinanderfolgenden Antennen. Sie sind hier zwischen allen vier Antennen die gleichen und liegen bei etwa i40°. Je nachdem, ob der Strom der linken oder rechten Antenne in der Phase nacheilt, tritt eine Richtwirkung der Anlage nach links oder rechts ein. Man kann also durch Ändern der Phasenwinkel (von i4o°auf22o°,Abb. i) oder auch durch Vertauschen der Anschlüsse zu den Speiseleitungen (Abb.2) für die einzelnen Antennen die Richtwirkung leicht umpolen.
• Das hat praktisch folgende Bedeutung. Man kann beispielsweise einen Sender an der Küste aufstellen, wo die Erdungsverhältnisse besonders günstig sind, und damit den Rundfunkdienst für das Binnenland versehen. Sendungen für die Schiffahrt werden mit umgepolter Richtwirkung vorgenommen. Die Tatsache, daß die Strahlung nur auf einen Winkelbereich von etwa iäo° beschränkt bleibt, während 24.0° praktisch strahlungsfrei sind (Abb. q.), ergibt die Möglichkeit, die Rundfunksender nicht wie bisher mitten im Land aufzustellen, sondern in die Nähe der Landesgrenzen :zu verlegen. Da eine rückwärtige Strahlung fast gänzlich fehlt, so sind die Sendungen für das Ausland kaum hörbar, ,zumindest aber nicht störend. Besondere, für das Ausland bestimmte Sendungen können durch Umpolen der Richtwirkung leicht vorgenommen werden. Dabei ist Empfangsmöglichkeit über große Entfernungen gegeben.
• Durch derartige gerichtete Rundfunksender ergibt sich die Möglichkeit, eine größ,ere Zahl von Sendern auf dem ,zur Verfügung stehenden Rundfunkwellenband einzusetzen, da bei normalem (nicht umgepoltem) Betrieb die Sender verschiedener Länder auf der gleichen Wellenlänge arbeiten können. Sind alle Rundfunksender mit derartigen Antennenanlagen ausgerüstet, so besteht die Möglichkeit, die Zahl der Sender in einem Wellenbereich etwa zu verdreifachen, da jeder nur einen Sektor von einem Drittel des, Kreisumfangs in Anspruch nimmt, also nur ein Drittel der übrigen Sender stört.
• Durch Anwendung von mehr als vier Antennen lassen sich noch Verbesserungen erzielen, die aber gering sind im Verhältnis zum Mehraufwand. Es müssen auch hier die Antennenströme paarweise gleich sein, was auch für ungerade Antennenzahl gültig ist.
• Grundsätzlich gilt für beliebige Antennenzahl und beliebige Antennenabstände; daß je zwei Antennen mit gleichen Strömen symmetrisch zur gemeinsamen Mittelachse liegen und so erregt werden, daß ihre Phasenwinkel, bezogen ,auf die Mittelachse, die gleichen bei entgegengesetzten Vorzeichen sind.
• In: Abb. q. ist für die angegebene Ausführungsform die Richtcharakteristik in. der Horizontalebene, in Abb. 3, Kurve b, in der zur maximalen Horizontalstrahlung gehörigen Vertikalebene dargestellt. Die Kurvea der Abb.3 ist die bei gewähnlidhen Antennen bekannte Halbkreisform der Richtcharakteristik in der Vertikalebene. In beiden Diagrammen sind Feldstärkewerte aufgetragen. In Energiewerten würden Neben-@naxima von 2o% nur q.% betragen. Die Rückstrahlung ist also praktisch unterdrückt.
• Eine weitere Verbesserung der Richtcharakteristik in beiden Ebenen kann weiter hin erreicht werden, wenn statt der -Antennen Höhenantennen oder ähnliche Gebilde Verwendung finden, die selbst eine bestimmte Richtwirkung besitzen. Jedoch fällt hiermit der Vorteil der beschriebenen Anlage, nämlich geringe Masthöhe und damit die Anwendungsmöglichkeit für lange Wellen.

Claims (1)

1. PATEN TANSYRÜCIIR: i. Antennenanlage, dadurch gekennzeichnet, daß zur Bevorzugung der Strahlung in einer Richtung zwei oder m-ehrege Antennenpaare ineinandergeschachtelt symmetrisch zu einer gemeinsamen Mittelachse -liegen, die Ströme der in bezug auf die. Mittelachse räumlich spiegelbildlieh liegender Einzelantennen gleich groß und ihre Phasenwinkel, bezogen auf die Mittelachse, die gleichen bei entgegengesetzten Vorzeichen sind und daß gleichzeitig das Abstandsverhältnis der Einzelantennen von der Mittelachse und das Verhältnis der Ströme zwischen dem inne ren und dem äußeren Antennenpaar so gewählt sind, däß auch die Raumstrahlung unterdrückt wird. z. Antennenanlage nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß je zwei benachbarte Antennen gleichen Abstand und gleiche Phasendifferenz haben. 3. Antennenanlage nach Anspruch i und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Speiseleitungen der einzelnen Antennen vertauscht bzw. die Phasendifferenzen derart geändert werden können, daß die Richtwirkung nach der entgegengesetzten Seite auftritt. g.. Antennenanlage nach Anspruch i bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß jede Einzelantenne selbst eine Antennenkombination besonderer Richtwirkung ist.