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Anordnung zur Erzielung eines von Nahfeldstörungen freien Empfanges
Beim Empfang von Rundfunkübertragungen im Lang-, 'Mittel- oder Kurzwellenbereich
und auch bei der Übertragung von kommerziellen Sendungen in diesen \Vellenbereichen
rührt ein großer Teil der Störungen von iirtliclten Störquellen her. Störuntren,
die ihren Ursprung in der Nähe des Empfängers haben, werden auch als Nahfeldstörungen
zum Unterschied von denjenigen Störungen bezeichnet, welche durch atmosphärische
Einflüsse oder vorn Sender her verursacht werden. Wegen .des raschen Abklingens
der Störamplitude mit wachsender Entfernung vom Störer spricht man von einem Störnebel.
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Zur Verminderung dieser fiahfeldstörungen ist es bekannt, die Antenne
außerhalb des Störnebels anzubringen und {die Antennenzuleitung abzuschirmen. Zu
diesem Zweck wurde der die Antenne tnit dem Empfänger verl)indende Leiter als konzentrischer
Leiter ausgebildet und am Empfänger geerdet. Bei derartigen Anordnungen laufen aber
die Störungen auf dem Kabel als Mantelwellen entlang. Diese übertragen sich auf
die eigentliche Antenne, so daß ein wirklich störungsfreier Empfang nicht :gewährleistet
ist. Es ist auch bekannt, Dipolantennen zu benutzen, die über symmetrische Leitungen
und Übertrager mit dem Empfänger verbunden sind. Die Wirksamkeit derartiger Anordnungen
in bezug auf .Störbeseitigung ist aber auf «'ellenlän:gen .beschränkt, die in der
Größenanordnung der Antennenabmessungen liegen. Bei Benutzung der Dipolantenne für
den Mittel- oder Langwellenbereich wird die effektive Höhe der Antenne sehr klein,
außerdem ist eine wirkungsvolle Störbeseitigung damit nicht zu erreichen. Auch die
hei Kurzwellenempfang bekannten Anordnungen zur Unterdrückung von :Mantelwellen,
können
hei längeren Wellen nicht benutzt werden; denn diese, z. B. als 2/4-Sperrtopf oder
zusätzliche Antennen ausgebildeten Hilfsvorrichtungen, sind nur in einem schmalen
Bande wirksam und müssen annähernd auf die Empfangswelle abgestimmte \1>messungen
haben.
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Gemäß :der Erfindung wird zur Erzielung eines über alle Wellenbereiche
störungsfreien Empfanges eine elektrisch möglichst genau symmetrische, gegen die
Wellenlänge kurze Antennenanordnung benutzt, bei der die eigentliche, zweckmäßig
als senkrechter Stab ausgebildete. .-\titentie durch eine Zusatzantenne ergänzt
ist, eren Teilkapazitäten gegen den Kahelinantel und zweckmäßig auch die Eigenresonanzen
möglichst gleich denjenigen der Hauptantenne sind.
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Dieser Anordnung liegt die Erkenntnis zugrunde. tlaß ein störungsfreier
Empfang nicht möglich ist, wenn zur Svmmetrierungdie nicht mit der Antenne verbundene
_\der eines zweiadrigen abgeschirmten .\nschlußkabels mit :denn Kabelmantel lediglicb
über eine Ersatzimpedanz verbunden ist. Die angestellten Untersuchungen zeigten,
daß sich z. B. durch Einschaltung eines einstellbaren Kondensators zwischen der
zweiten Ader und dem Kabelmantel eine Entstörung nicht erzielen ließ. Es kommt vielmehr
darauf an, daß die Zusatzantenne nicht nur gleiche Impedanz wie die Empfangsantenne
besitzt, sondern auch, daß an ihr eine Komponente der Störspannung entsteht, die
Gier an der 1?nipfangsantenne herrschenden Störspannung gleich gerichtet und :gleich
groß ist, wobei die Nutzfeldstärke wegen ihrer vertikalen Polarisation vorwiegend
nur an der Empfangsantenne eine Empfangsspannung erzeugt. Damit die \ utzspannun.g
nicht gleichzeitig mit der Störspannung kompensiert wird, ist grundsätzliche Voraussetzung.
daß entweder die Amplitude der Nutzspannung an der Empfangs- und an der Zusatzanteiuie
sich stark unterscheiden, oder daß ein entsl»-echend großer Phasenunterschied zwischen
beiden besteht. Außerdem bewirkt diese Anordnung eine Erhöhung des praktisch bedeutsamen
Verhältnisses Nutz : Störspannung. Weitere Einzelheiten und Ausgestaltungen der
Erfindung gehen aus den ini folgenden beschriebenen Ausfii,hrungsheisp eben des
I?1-findungsgegenstandes Hervor.
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Fig. i zeigt eine Anordnung, bei der eine senkrechte Empfangsantenne
und drei waagerechte Zusatzantennen verwendet werden; Fig.2 zeigt eine Anordnung
mit aufgeteilter Empfangsantenne; Fig. 3 eine Anordnung von zwei symmetrischen Antennen
und Fig. d eine Anordnung mit ringförmiger Zusatzantenne.
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13e1 .der Anordnung nach Fig. i ist die eigentliche Empfangsantenne
i direkt mit (lern eineu Leiter 2 eines doppeladrigen Kabels verbunden, welches
einen zweiten Leiter 3 und einen Kabelmantel 4 enthält.
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An den Leiter 3 ist eine Zusatzattteinie angeschlossen, die aus drei
waagerechten, je tini i 2o' versetzten Stäben 3 1>estelit. Die symmetrischen Leitungen
2, 3 führen innerhalb der Abschirmung zu dem Empfänger und sind dort itrcluktiv
finit denn \'orkreis des Empfängers <gekoppelt. Die Abschirinung ist in der Nähe
des I?nipfängers und gegebenenfalls zusätzlich in der Nälie der Antenne geerdet.
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Die von einem fernen Sender kommenden Nutzsignale sind namentlich
1>e1 längeren Wellen 1111 wesentlichen senkrecht polarisiert Lind werden von der
senkrechten Antenne i aufgenommen. Die von in der Nälie des 1?mpfängers befindlichen
Störern bierrührende Erregung hat beliebige Polarisation und wird daher auch %o11
den Zusatzantennen 5 aufgenoninien. \\ elclie infolge ihrer horizontalen (_age clie
Nutzsignale int allgemeinen nicht aufnehmen. Die Scheinwiderstände und die Resonanzfrequenzen
den- .\ntentie i und der Zusatzantenne sind gleich.
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Die Störspannungen an den beiden Antennenteilen sind im wesentlichen
gleichphasig, und ihre Wirkungen auf die sekundäre Wicklung 1 a des primärseitig
symmetrischen 1'rausformatotr: 13 heben :ich deshalb gegenseitig atit.
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Utn den Scheinwiderstand <let- Nerscliiedenett Abschnitte. d. h.
vor allein der .\titeiine, des Kabels und des Empfängereingangs aneinander anzttpassen.
wird zw-eckmül@ig \oni dein an sich bekannten M ittel eines ll@mhf requenzül>ertrager
s zwischen Antenne utid Kahel sowie zwischen Kabel und Empfänger Gebrauch gemacht.
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Eine Anordnung dieser .\t-t ist in Fi,g. z dargestellt. Die Empfangsantenne
besteht in dieseln Fall beispielsweise ans z\ ei St:il>ett 6, die je 11111 einen
kleinen Winkel von der senkrechten Lage abweichen und finit der einen Seite der
Fingangsw-icklung 7 des 13reitbandülmrtragers t-crbunden sind. An das andere Wicklungsende
sind 7usatzantennen 5 angeschlossen. die w ieder annähernd waagerechte Richtung
lialxcn.
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Die beiden h111eiileiter 2, 3 des Kabels sind a11 die Ausgangswicklung
h des LTliertragers angeschlossen. Auf der nach dein Empfänger ztt liegenden Seite
des Kabels ist eltertfalls ein Übertrager 9 vorgesehen, der die Anpassung von dein
niederohmiren Kabel zu dein hcichohnii:;en Etnpfängereingang vornimmt.
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Der Ersatz des einzelnett -\ntennenstal>es durch mehrere Stäbe ist
in diesem Falle zur \'ergrö ßerung der wirksamen _\titc@nttetil;al><izitiit vorgenommen
worden.
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fluch hier ist wichtig. claß die Teilkapazitäten der Empfangsantenne
6 gegenüber dein Kabelmantel .4 und die der Zusatzantenne gegenälter :dem Kabelmantel
sowie die Resotianzfre(luenzen annähernd gleich groß sind. Zum Abgleich der Zusatzantenne
können entweder die Längen der Zusatzantennenstäbe verändert werden oder an deren
Fußpunkt Verkürzungskondensatoren oder Verlängerungsspulen eingeschaltet werden.
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An Stelle der beiden verschieden ausgeführten Antennen können auch
zwei gleichartige Antennenstäbe to nach Fig. 3 _\nwen<lung linden. Eine derartige
Anordnung
hat aber eine ausgesprochene Richtcharakteristik ähnlich einer Adcockantenne. Die
beiden Stäbe nehmen zwar aus dem Fernfeld gleiche Amplituden der Nutzspannung auf,
deren Phasenlage aber in Abhängigkeit von der Richtung zum Sender verschieden ist
(Rahmenrichtcharakteristik). Die vom Nahfeld herrührenden Störspannungskomhonenten
dagegen sind gleichphasig an beiden Antennen, daher wird hier ebenfalls nur die
Störspannung, nicht die Nutzspannung kompensiert. In manchen Fällen kann die Richtwirkung
erwünscht sein, namentlich wenn es sich um eine ständige Verbindung zwischen ortsfesten
Stationen handelt und Fertifeldstörungen durch Richtwirkung ausgeblendet werden
sollen.
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fit Fig. .l ist schließlich eine :\usführung gezeigt, bei der die
Zusatzantenne i i ringförmig ausgebildet ist und den Antennenkopf symmetrisch umgibt.
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Die .\ntennenformen können weiter abgewandelt werden, auch können
für die Breitbandübertrager verschiedene Ausführungsformen gewählt werden. Das Übersetzungsverhältnis
dieser Übertrager richtet sich danach, ob es beabsichtigt ist, den Cbertrager für
einen großen oder kleinen Wellenbereich zu benutzen.