DE8420526U1 - Direktor-antenne - Google Patents

Description

Beschreibung:

Die Erfindung geht aus von einer Direktor-Antenne mit den im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 angegebenen Merkmalen. Eine solche Antenne/aus der DE-PS 1 213 899 bekannt. Bei der bekannten Antenne handelt es sich um eine Kombinatiots-Dipolantenne zum Empfang von zwei Sendern, die aus dem gleichen Raumwinkel in unterschiedlichen Frequenzkanälen strahlen. Die bekannte Antenne besitzt auf ihrem waagerechten Tragrohr eine erste Reihe von Direktorstäben und auf einem darunter liegenden

Unterzug eine zweite Reihe von Direktorstäben. Von den

beiden Reihen von Direktorstäben ist die eine auf das • Frequenzband des einen Senders und die andere auf das Frequenzband des anderen Senders abgestimmt und entsprechend bemessen. Beide Reihen von Direktorstäben sind an einen gemeinsamen Hauptdipol angekuppelt, und um zu gewährleisten, daß der Empfang in dem oberen Frequenzband nicht durch die für das untere Frequenzband wirksamen Direktoren beeinträchtigt wird, sind die beiden Direktorstabreihen übereinander in einem gegen seitigen Abstand von ungefähr 1/5 der mittleren Wellen länge des oberen Frequenzbandes angeordnet. Der Unterzug bei der bekannten Antenne hat demnach in erster-Linie die Aufgabe, die untere Direktorstabreihe zu tragen, wohin gegen die mechanische Abstützung des Trag rohres für die obere Direktorreihe ein sich automatisch

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ergebender, wenn auch willkommener Nebeneffekt ist.

Der Erfindung liegt dem gegenüber die Aufgabe zu Grunde, bei einer Antenne, deren Tragrohr so lang ist, daß eine mechanische Unterstützung und Versteifung durch einen

Unterzug angezeigt ist, ihre Empfangsqualität, insbes, ihren Antennengewinn, zu verbessern.

Diese Aufgabe wird gelöst durch eine Direktor-Antenne mit den im Anspruch 1 angegebenen Merkmalen.

Durch die Erfindung wird der unter einem langen Tragrohr vorgesehene Unterzug durch das Anbringen von Direktorstäben (Hilfsdipolen) zusätzlich für Empfangszwecke aus- genutzt, im Gegensatz zu der Antenne aus der DE-OS 1 213 899 dient jedoch die untere Reihe von Hilfsdipolen dem Empfang desselben Senders, dem auch die obere Reihe von Hilfsdipo?en dient. Diese geht einher mit einer Anordnung der Hilfsdipole, welche sich von der Anordnung der

Hilfsdipole in der aus der DE-PS 1 213 899 bekannten

Antenne unterscheidet: Die Hilfsdipole auf dem Unterzug liegen senkrecht unter den Hilfsdipolen auf dem Tragrohr, d.h.,, daß die am Unterzug angebrachten Hilfsdipole untereinander in denselben Abständen angeordnet sind wie die -darüber liegenden, am Tragrohr angebrachten Hilfsdipole. In der aus der DE-PS 1 213 899 bekannten Antenne sind die Hilfsdipole am Unterzug hingegen in größeren Abständen angeordnet als die Hilfsdipole auf dem darüber liegenden Tragrohr und befinden sich auch nicht senkrecht unter diesen. Dies hat seine Ursache darin, daß die

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Hilfsdipole in den beiden Ebenen auf zwei verschiedene Sender abgestimmt sind. Aus dem gleichen Grunde sind auch die Hilfsdipole am Unterzug länger als die am darüber liegenden Tragrohr angebrachten Hilfsdipole, während man bei der erfindungsgemäßen Antenne die Länge eier Hilfsdipole in der unteren Reihe genauso lang wählt wie in der oberen Reihe von Hi Ifsdipolen. Ein weiterer Unterschied zu der aus der DE-PS 1 213 899 bekannten Antenne liegt in der Wahl eines anderen Abstandes zwischen den beiden Reihen von Hi Ifsdipolen: Dieser Abstand soll zwischen 0,5 \ und 1,1 /t ,vorzugsweise 1,0λ betragen, wobei A jene Wellenlänge ist, die zur Maximalfrequenz jenes Frequenzbandes gehört, in welchem der Sender sendet, auf welchen die erfindungsgemäße Antenne ausgerichtet werden soll. Danach richtet sich in bekannter Weise die Länge des Hauptdipols, der Hilfsdipole und der Abstand der Hilfsdipole in den beiden Reihen. Erfirvdungsgemäß gehört zu jeder der beiden Reihen von Hilfsdipolen ein eigener Hauptdipol, und beide Hauptdipole sind untereinander gleich und an ihren Fußpunkten parallel miteinander verbunden, sodaß die von beiden Hauptdipolen empfangenen Signale gemeinsam in einen Kabelanschluß der Antenne eingespeist werden können.

Wählt man den Abstand der beiden Reihen von Hilfsdipolen kleiner als 0,5 λ , dann ist der erzielbäre Antennengewinn zu gering; wird der Abstand zwischen den beiden Reihen von Hilfsdipolen größer als 1,1 /I , dann reduziert sich der Gewinn ebenfalls, diesmal jedoch durch Aufzipfelung des Richtdiagrammes in der H-Ebene.

Entsprechend der Anordnung der Hilfsdipole jeweils f

senkrecht übereinander ordnet man in der erfindungs- |

gemäßen Antenne die beiden Hauptdipole senkrecht | übereinander an, und zwar aus Gründen eines möglichst I hohen Antennengewinns möglichst dicht an ihrer züge- ' hörigen Reihe von Hilfsdipolen. Als Hauptdipole eignen sich für die erfindungsgemäße Antenne am besten gestreckte fl -Dipole, weil diese den besten Antennengewinn erbringen. ₍;

Die Hilfsdipole können auf der Oberseite des Trag- '

angeordnet sein

rohres oder des Unterzuges oder aber an deren Unterseite /· Den oberen Hauptdipol ordnet man zweckmäßigerweise dicht unter dem Tragrohr und den unteren Hauptdipol dicht über dem Unterzug an, wodurch man vermeidet,

man daß/die Verbindungsleiter zwischen den Fußpunkten der Hauptdipole um den Unterzug und/oder das Tragrohr herumführen muß.

Man erhält so eine Antenne, welche in Bezug auf die Mittelebene zwischen den beiden Reihen von Hilfsdipolen symmetrisch aufgebaut ist und einen höheren Antennengewinn liefert als eine Antenne, welche nur in einer Ebene Direktoren aufweist. Zur Verbesserung des Antennengewinns kann in an sich bekannter Weise ein Reflektor vorgesehen sein, welcher die Aufgabe hat, die ankommenden Wellen so zu reflektieren, daß sie phasenrichtig auf die Hauptdipole treffen und die

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Fußpunktspannung verstärken. Die erfindungsgemäße Antenne besitzt vorzugsweise für beide Reihen von Hilfsdipoien eine gemeinsame Reflektorwand, deren einzelne Reflektorstäbe zweckmäßigerweise untereinander gleiche Abstände aufweisen.

Als Ausfiihrungsbeispiel ist in der beigefügten Zeichnung eine Mehrbereichsantenne dargestellt. Sie besitzt ein Standrohr 1, an welchem mittels Klemmschellen 2 ein waagerechtes Tragrohr 3 sowie ein Unterzug 4 befestigt sind, welcher das Tragrohr 3 an fünf Stellen unterstützt, nämlich zum einen im mittleren Bereich mittels des Standrohres 1 und zum anderen beidseits des Standrohrs 1 durch je zwei vertikale Streben 4a, 4b, 4c und 4d.

Die in der Zeichnung rechts liegende Strebe 4d ist über das Tragrohr 3 hinaus nach oben und über den Unterzug 4 hinaus nach unten verlängert und trägt zum einen z.B. acht waagerechte, zueinander parallele und in untereinander gleichen Abständen angeordnete Reflektorstäbe 7, von denen z.B. zweie oberhalb des Tragroöres 3, zweie unterhalb des Unterzuge? 4 und die restlichen viere zwischen diesen beiden liegen. Ferner trägt diese Strebe 4d auf einem im Abstand gehaltenem separaten Tragrohr zwei gestreckte Dipole 8a und 8b, welche untereinander gleich ausgebildet und zwischen ihren Fußpunkten elektrisch leitend parallel miteinander verbunden sind. Der obere Hauptdipol 8a liegt

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dicht unter dem Tragrohr 3, während der untere Hauptdipol 8b dicht über dem Unterzug 4 liegt. Der Hauptdipol 8b liegt senkrecht unter dem Hauptdipol 8a. Vor den Reflektoren 7 befindet sich eine erste Reihe von Direktoren 9a auf dem waagerechten Tragrohr 3 und eine zweite Reihe von Direktoren 9b auf dem Unterzug 4. Die Direktoren 9a und 9b liegen paarweise senkrecht untereinander, d.h. ihre Abstände in der unteren Reihe sind dieselben wie ihre Abstände in der oberen Reihe. Der Abstand der beiden Rihen von Direktoren 9a und 9b beträgt ungefähr ^. , wobei Ά jene Wellenlänge ist, die zur Höchstfrequenz jenes Frequenzbandes gehört, für dessen Empfang der in der Zeichnung rechts liegende, mit dem Reflektor 7 endende Abschnitt der Antenne ausgebildet ist. .\uf der anderen Seite des Reflektors 7 schließen sich im Ausführungsbeispiel Antennen für zwei weitere Frequenzbereiche an. Insbesondere ist die Antenne, welche im rechten Bereich der Zeichnung dargestellt ist und mit dem Reflektor 7 endet, für den UHF-Bereich (F IV/V-Bereich) ausgelegt, während der daran anschließende mittlere Abschnitt, bestehend aus einem Reflektor mit vier an der über das Tragrohr 3 nach oben verlängerten Strebe 4b befestigten Reflektorstäben 5, davor einem am Tragrohr 3 befestigten Faltdipol 8c und aus fünf davor angeordneten, ebenfalls auf dem Tragrohr 3 befestigten Hi Ifsdipolen (Direktorstäben) 9c, für den VHF-Berei.ch (F III-Bereich) bemessen ist.

Der Reflektor für den UHF-Bereich beeinflußt durch die Länge der Reflektorstäbe 7 und deren gegenseitigen

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Abstand das Strahlungsdiagramm der anschließenden VHF-Antenne im F III-Bereich. Die Länge der Reflektorstäbe 7 und ihr gegenseitiger Abstand werden daher mit besonderem Vorteil so dimensioniert, daß die 5 Reflektorstäbe 7 der UHF-Antenne zugleich als Direktoren für die anschließende VHF-Antenne im F III-Bereich

§ wirken. An die VHF-Antenne für den F III-Bereich schließt

^ eine weitere VHF-Antenne, nämlich für den F I-Bereich

an, welche als Hauptdipol einen Faltdipol 8d besitzt, welcher zwischen zwei Hilfsdipolen 9d liegt.

Gerade solche Mehrbereichsantennen weisen sehr lange

] Tragrohre 3 auf, die nach einer Unterstützung durch

einen Unterzug 4 verlangen, und eignen sich deshalb \ 15 besonders dazu, den Unterzug 4 der erfindungsgemäßen ^i; Weise einer Doppelausnutzung zuzuführen. Bekannte

Mehrbereichssntennen, welche einen Unterzug unter dem waagerechten Tragrohr aufweisen, besitzen aus Gründen der Material- und Gewichtsersparnis einen geringeren ?.O Abstand zwischen dem Unterzug und dem Tragrohr und aus demselben Grund führt man den Unterzug bei bekannten Mehrbereichsantennen nicht bis zu den Enden des Tragrohres, sondern läßt ihn zuvor enden, wie es in der Zeichnung am linken Ende (Strebe 4a) gezeigt ist; am anderen Ende würde bei einer Mehrbereichsantenne

gemäß dem Stand der Technik der Unterzug 4 an der rechten Strebe 4d enden. Erfindungsgemäß ist -jedoch der Unter- \ zug 4 in einem vergrößerten Abstand, insbesondere im

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Abstand der Höchstwellenlänge P\ des rechten Antennen· abschnitts» unter dem Tragrohr 3 angeordnet und über die Strebe 4d hinaus verlängert bis zum Ende des Tragrohres 3, und an dem dadurch entstandenen, freitragenden Abschnitt 4e des Unterzugs 4 sind die Hilfsdipole 9b für die zweite Ebene der UHF-Antenne angebracht.

Claims (8)

• (Ο 72 31) 10 22 00/70 · TELEGRAMME: PATMARK DR. RUDOLF BAUER DiPL0-ING. HELMUT HUBBUCH DIPL.-PHYS. ULRICH TWELMEIER WESTLICHE 20-31 IAM LEOPOLDPLATZ1 D-7530 PFOHZHEIM (West-gehmany) 19. Juni 1984 III/Be Wilhelm Sinn jr. KG., 7532 Niefern-Öschelbronn " Direktor - Antenne " Schutzansprücha:

1. Direktor-Antenne, welche einen waagerechten Hauptdipol und auf einem i.w. waagerechten Tragrohr eine Anzahl waagerechter, zueinander paralleler Hilfsdipole (Direktoren) trägt und einen Unterzug aufweist, welcher das Tragrohr an wenigstens zwei Stellen unterstützt und ebenfalls eine Anzahl von Hilfsdipolen trägt, weiche zu den Hilfsdipolen am Tragrohr parallel verlaufen, dadurch gekennzeichnet, daß die am Unterzug (4) angebrachten Hilfsdipole (9b) in gleichen Abständen zwischen 0,5 'λ. und 1.1Λ von den am Tragrohr (3) angebrachten

Hilfsdipolen (9a) senkrecht unter diesen angeordnet sind,

daß beide Reihen von Hilfsdipolen (9a, 9b) für dasselbe Frequenzband bemessen sind, 15

daß-beiden Reihen von Hilfsdipolen (9a, 9b) ein eigener Hauptdipol (8a, 8b) zugeordnet ist*

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und daß beide Hauptdipole (8a, 8b) gleich ausgebildet und an ihren Fußpunkten parallel miteinander verbunden sind.

2. Direktor-Antenne nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Reihen von Hilfsdipolen (9a, 9b) im Abstand einer vollen Wellenlänge X übereinander angeordnet sind.

3. Direktor-Antenne nach Anspruch 1 oder 2, dadurch

gekennzeichnet, daß die beiden Hauptdipole (&a, 8b) gestreckte %, -Dipole (Vollwellendipole) sind.

4. Direktor-Antenne nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der obere Hauptdipol (8a) dicht unter dem Tragrohr (3) und der untere Hauptdipol (8b) dicht über dem Unterzug (4) angeordnet ist.

5. Direktor-Antenne nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine beiden Reihen von Hilfsdipolen (9a, 9b) gemeinsame Reflektorwand (7) vorgesehen ist.

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6. Direktor-Antenne nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß sie als Mehrbereichsantenne ausgebildet ist, weiche auf ihrem langen Tragrohr (3) wenigstens zwei hintereinander angeordnete Reihen von Hilfsdipolen (9a, 9c, 9d) sowie ihnen zugeordnete * . Hauptdipole (8a, 8c, 8d) für unterschiedliche Frequenzbereiche aufweist, und daß der Unterzug (4) unter einer dieser Reihen von Hilfsdipolen (9a) eine entsprechend angeordnete Reihe von Hilfsdipolen (9b) für denselben Frequenzbereich trägt.

7. Direktor-Antenne nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Tragrohr (3) hintereinander eine Reihe von Hilfsdipolen (9a) für den Empfang im UHF-Bereich und eine oder zwei Reihen von Hilfsdipolen (9c, 9d) für den Empfang im VHF-Bereich enthält, und daß der Unter zug (4) eine Reihe von Hilfsdipolen (9b) für den Empfang

im UHF-Bereich enthält.

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8. Direktor-Antenne nach Anspruch 5 und 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Reflektorstäbe (7) der gemeinsamen Reflektorwand an einer den Unterzug (4) mit dem waagerechten Tragrohr (3) verbindenden Strebe

(5) befestigt sind, über welche hinaus der Unterzug (4) mit einem freitragenden Abschnitt (4e) verlängert ist, auf welchem sich die Hilfsdipole (9b) befinden.