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Antennenanordnung Die Ertindt111g bezieht sich auf eine .lntellnenanordnung
zur Erzielung eines von Störungen freien Rundfunkempfanges im Lang-. Mittel- oder
Kurzwellenbereich.
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Beim Empfang von Rundfunksendungen oder auch von kommerziellen Sendungen
in den entsprechenden Wellenbereichen treten örtliche Störungen auf, die ihren Ursprung
in der Nähe des Empfängers haben und als Nahfeldstörungen bezeichnet werden.
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Es ist bekannt, zur Verminderung dieser Nahfeldstö rangen die Antennenzuleitung
abzuschirmen und den Empfänger mittels einer zweiadrigen Zuleitung anzuschließen.
Bei der Verwendung von abgeschirmten Verbindutlgsleitungen oder Kabeln laufen die
Störungen auf dem Kabel als Mantelwelle entlang. Zur Beseitigung derartiger Mantelwellen
ist vorgeschlagen worden, eine hinsichtlich der auf der Abschirmung entstehenden
Störspannungsmantelwelle elektrisch symmetrisch ausgebildete Antennenanordnung zu
verwenden, die mit dem Empfänger über eine symmetrische Leitung verbunden ist. Die
Antenne besteht in diesem Fall beispielsweise aus einer Hauptantenne und einer Hilfsantenne,
die eine andere Polarisationsrichtung wie die Hauptantenne aufweist oder als Ersatzantenne
in Form eines Kondensators ausgebildet sein kann. Die Antennen sind dabei für den
Mittel- und Langwellenbereich kurz gegenüber der Wellenlänge.
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Die Symmetrie kann weiterhin dadurch wesentlich verbessert werden,
daß man gemäß der Erfindung die beiden Antennen auf folgende Weise durch eine Brückenschaltung
ergänzt: Es wird davon
ausgegangen, daß zwischen den Scheinwiderständen
der beiden Antennen gegen Erde einerseits und denjenigen Kapazitäten unterschieden
werden muß, die zwischen der Primärwicklung des Übertragers und dem Kabelmantel
bzw. einer als Fortsetzung des Kabelmantels ausgebildeten statischen Abschirmung
zwischen Primär- und Sekundärwicklung des Übertragers vorhanden sind. Als Scheinwiderstand
der beiden Antennen kommen im Lang- und Mittelwellenbereich hauptsächlich die Kapazitäten
zwischen den :\ntennen und Erde in Betracht.
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Gemäß der Erfindung wird die Anordnung so getroffen, daß die Scheinwiderstände
der beiden Antennengebilde mit den gegen den Kabelmantel bzw. die Abschirmung liegenden
Kapazitäten eine liriickenschaltung für die auf den Kabelmantel gelangenden Störspannungen
bilden, in deren Nullzweig die Wicklung des Antennenübertragers angeordnet ist.
Um in allen Fällen definierte Verhältnisse gegenüber dem Erdpotential zu haben,
wird das geerdete Standrohr der Antenne zweckn .- - bis zum Übertrager geführt
und dafür gei 'ißit, sorgt, daß der Kabelmantel von diesem Standrohr isoliert bleibt.
Der Übertrager ist zweckmäßig noch vom geerdeten Standrohr umschlossen, um so zu
verhüten, daß der Übertrager und die mit ihm verbundenen Kondensatoren für sich
schon Störwellen aufnehmen. Erst durch die saubere :\tishildung dieser Brückenschaltung
gelingt es, (las günstigste Verhältnis zwischen der Nutzspannung und der von dem
Kabelmantel stammenden Störspannung zu erreichen. Um die dabei auftretenden Verhältnisse
näher zu erläutern, wird im folgenden auf die Zeichnungen Bezug genominen. in denen
Ausführungsbeispiele dargestellt sind.
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Fig. i zeigt schematisch den Aufbau der Gesamtanordnung; Fig.2 die
Schaltung der Antenne und des \titennenübertragers; Fig.3 gibt ein Ersatzschaltbild
an; Fig. 4 zeigt eine weitere Ausführungsform des Cbertragers. und Fig. 5 soll die
Verhältnisse für weiter ab liegende Störquellen erläutern.
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Die Antennenanlage der Fig. i enthält die als senkrechten Stab i ausgebildete
Hauptantenne und die aus drei waagerechten Ställen 2 bestehende fiilfsatitenne.
Der Übertrager ,; ist über ein syminetrisches Kabel 4 an dem Empfänger 5 angeschlossen.
Die Antenne wird von einem Standrohr 6 getragen, das bei ; geerdet ist.
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Der Kopf der Antenne ist in Fig. 2 in seiner Schaltung dargestellt.
An die Endpunkte der Antennenstäbe i und 2 ist die Primärwicklung 8 des t`bertragers
angeschlossen. Abgleichtrimmer 9 und 7o führen von den Fußpunkten der Antennenstäbe
zum Kabelmantel i i. Ein statischer Schirm 12, der zwischen Primär- und Sekundärwicklung
des Cbertragers zur Vermeidung kapazititer Kopplung angeordnet ist, ist ebenfalls
mit dem Kabelmantel verbunden. Der Kabelmantel hat keine leitende Verbindung mit
dem Standrohr 6. Das Standrohr umgibt den Übertrager außen als Abschirmung. Die
Sekundärwicklung 13 des Übertragers ist über die beiden Adern .1 mit dem symmetrischen
1-nipfäligereitigang \*erbunden.
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In der Schaltung nach Fig. 3 ist der Scheinwiderstand der Antenne
durch die bei Lang- und llittelwellenempfang praktisch nur wirksamen Kapazitäten
C_91 und CA, angedeutet. Die Abgleichtrimmer Trl und Tr.: entsprechen den Kondensatoren
9 und io der Fig. 2. Der Kabelmantel ist an diese Trimmer angeschlossen. Auf ihn
wirkt die Störquelle 1q ein. Die Schaltung ist einerseits durch das Standrohr bei
1,5 und andererseits bei 16 geerdet. Die Primärwicklung des Übertragers liegt zwischen
den Punkten 17 und 18, die die welle der N utzspanntingen der beiden Antennenstäbe
darstellen. Es ist also eine Brückenschaltung gebildet, iii deren Nullzweig der
Antennenübertrager 8 liegt.
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Bei dem Betrieb der Anordnung läßt sich eilte dreifache Entstörungswirkung
unterscheiden: i. Durch den Kabelmantel «erden statische Felder, wie bei einem konzentrischen
Kabel, abgeschirmt. Magnetische Felder werden nicht abgeschirmt, induzieren aber
in den beiden Leitern des symmetrischen Kabelmantels gleichmäßig gegenphasige Ströme,
die sich aufheben.
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2. Durch einen Abgleich der Brückenschaltung derart, daß CA, :Trl
= C_9, :Tr, ist, wird die Störspannung eines Störsenders, die bei 14 auf
den Kabelmantel kommt, an den Endpunkten der Primärwicklung des Übertragers unwirksam,
da die Übertragungswicklung im Nullzweig der Brücke liegt.
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Die Nutzspannungsgeneratoren liegen dagegen in den Brückenzweigen.
Da die Hauptantenne 17 wegen ihrer senkrechten Stellung mehr Nutzspannung aufnimmt
als die waagerechten Stäbe 18, tritt eine Kninpensation der Nutzspannung nicht ein.
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3. Eine weitere Entstörung tritt dadurch ein, daß die von einem in
Fig.5 dargestellten örtlich freien Störer i9 herrührende Störspannung mittels der
vertikalen und horizontalen Antennen kompensiert wird. Die Störquelle i9 möge sich
im Abstand r von der Antennenanordnung befinden. Voraussetzung für eine Kompensation
ist der Abgleich der Brücke, da auch der Sender i9 eine Störspannung auf das Kabel
induziert. Die Kompensation ist ferner von dem Ort des Störers und dem Verhältnis
der Längen der senkrechten Antennen i und der waagerechten Antennen 2 abhängig.
Eine Kompensation tritt dann ein, wenn beide Antennen gleiche Spannungen von der
Störquelle i9 erhalten.
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Da im Mittel- und Langwellenbereich rein stationäre Verhältnisse herrschen,
kann die Hilfsantenne 2 entweder durch diehorizontalen Antennenstäbe oder auch durch
eine konzentrische Kapazität, wie in Fig.4, dargestellt werden. Hier ist die I-lilfsantentie
durch einen Kondensator 20 ersetzt.
Bei dieser Ausführung sind ferner
die Kondensatoren 9 bis io durch die Kapazitäten zwischen dem Kabelmantel und den
Fußpunkten der Antennen ersetzt, so daß die ganze Ausführung außerordentlich einfach
wird.
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Wenn man die waagerechten Antennenstäbe durch die Kapazität 2o ersetzt,
dann kann die Störung durch die Störquelle i9 nur hinsichtlich der auf den Kabelmantel
gelangenden Störspannung kompensiert werden. Man erhält aber die größte wirksame
Nutzspannung. Verwendet man die Antennenstäbe 2, dann wird die Nutzspannung kleiner,
aber es tritt die zusätzliche Entstörungs-\virkung bezüglich der von der Störquelle
i9 direkt empfangenen Störspannung ein. Es hat sich herausgestellt, daß eine günstige
Wirkung bei drei Querstäben bei einer Länge von etwa 9o cm auftritt, da bei nur
zwei oder einem Querstab die wirksame Nutzspannung zu klein wird, während bei vier
oder mehr Querstäben die Kompensationsentfernung r zu klein wird. Das Verhältnis
der wirksamen Nutzspannung für eine Anordnung mit drei Querstäben von je cgo cm
und eine Anordnung ohne diese Querstäbe in einem speziellen Fall beträgt etwa i
: 1,6.
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Es hat sich ferner als wichtig gezeigt, die Scheinwiderstände an den
Fußpunkten der Antennen in ihrer Frequenzabhängigkeit für diese Antennengebilde,
d. 1i. für den Stab i und die Stäbe 2 möglichst gleich zu machen. Dies kann durch
geeignete Wahl der Länge der Hilfsstäbe oder durch Hinzufügung der Verlängerungsspulen
bzw. der Kondensatoren entstehen. Das Standrohr braucht das Kabel nicht auf der
ganzen Länge zu umgeben, es ist auch möglich, d'as Kabel außerhalb des Standrohres
zu führen. Es ist jedoch vorteilhaft, wenn der Übertrager von der geerdeten Hülle
umschlossen wird, um den Endpunkt der Brücke eindeutig zu definieren.