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Aus mehreren Teilantennen bestehende kombinierte UKW-Antenne Die Erfindung
betrifft eine aus mehreren Teilantennen bestehende kombinierte UKW-Antenne, bei
der jede der Teilantennen mit je einer oder mehreren Frequenzen betrieben werden
kann.
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Um bei verschiedenen Antennen, die am gleichen Mast angeordnet sind,
eine hinreichende Entkopplung zu erzielen, war es bekannt, verschiedene Antennensysteme
übereinander anzuordnen. Nachteilig ist bei einem solchen Aufbau, daß beide Antennen
nicht in gleicher Höhe am Mast angebracht werden können, so daß jede der Antennen
.eine verschiedene effektive Antennenhöhe aufweist. Dieser Nachteil wird bei der
Antenne nach der Erfindung vermieden.
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Bei der aus mehreren, bei je einer oder mehreren Frequenzen betriebenen
Teilantennen bestehenden kombinierten UKW-Antenne nach der Erfindung sind: die Teilantennen
bzw. die diese Teilantennen bildenden Dipole der verschiedenen UKW-Antennen ineinandergeschachtelt
angeordnet. Mehrere Dipole derselben Teilantenne können dabei zu Dipolgruppen zusammengefaßt
werden. Handelt es sich um eine kombinierte Rund'strahlantenne, so ist es zweckmäßig,
die Dipole der Teilantennen bzw. einer Gruppe symmetrisch um einen tragenden Mast,
vorzugsweise Gittermast, anzuordnen. Die so gebildeten Rundstrahler haben die Eigenschaft,
in Richtung des Mastes eine nur sehr geringe Strahlung aufzuweisen, so d'aß die
Kopplung zwischen mehreren dieser ebenen Rundstrahler sehr gering ist.
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Der tragende Mast kann als Gittermast mit solchen Abmessungen gebaut
sein, daß er in seinem Innern leicht besteigbar ist. Bei einem solchen konstruktiven
Aufbau ist die Möglichkeit :gegeben, die Masthöhe -so zu wählen, daß jede gewünschte
Bündelung
der Antenne und damit jeder gewünschte Leistungsgewinn erzielt werden kann.
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Die Dipole der verschiedenen Teilaritenrnen können in zu dem Mast
parallel laufenden gleichen Ebenen oder in zueinander- versetzten Ebenen liegen.
Verwendet man zur Speisung der einzelnen Dipole konzentrische Leitungen, so kann
man die gesamte Speiseeinrichtung in der Dipolhalterung und/oder in dem Dipol selbst
unterbringen und hat lediglich innerhalb des Mastes- konzentrische Kabel über entsprechende
Verteiler ' zusammenzufassen.
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Die einzelnen Teilantennen können betriebsmäßig so in Dipolgruppen
aufgeteilt werden, daß jede oder einzelne dieser Dipolgruppen mit verschiedenen
Frequenzen betrieben werden können, wobei diese Frequenzen voneinander einen beliebigen
Abstand besitzen können.
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Infolge der Verwendung :gerader Strahler erzielt man einen konstruktiv
einfachen Aufbau. Ist der Schlankheitsgrad. der Strahler klein, also z. B. das Verhältnis
der Länge zum mittleren Durchmesser gleich io : i, so können sehr breite Frequenzbänder
mit kleiner Fehlanpassung übertragen werden.
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In den Fig. i und, 2 sind als Ausführungsbeispiele zwei kombinierte
UKW-Antennen dargestellt, von deren Teilantennen die eine hbispielsweise im ioo-MHZ-Bereich
(Rundfunk) und diie andere im -zoo-MHZ-Bereich (Fernsehen) betrieben werden kann.
Bei der kombinierten UKW-Antenne der Fig. i .sind die Dipole der beiden Teilantennen
geschachtelt an einem tragenden Gittermast befestigt, während bei der .UKW-Antenne
der Fig. 2 die beiden Teilantennen übereinander an dem tragenden Gittermast befestigt
sind.
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Im Ausführungsbeispiel der Fig. i setzt sich die z. B. für den Rundfunkbetrieb
dienende Teilantenne aus den Dipolgruppen i, 2, 3, 4, 5 usw. zusammen, während die
z. D. dein Fernsehbetriieb dienende Teilantenne aus den D@ipolgruppen, 6, 7, 8,
9 usw. besteht. Diie Dipolgruppen i, 2, 3, 4, 5 usw. bestehen aus je zwei Dipolen,
von d eneri jeder von zwei geraden, beispielsweise rohrförmigen Strahr lern mit
kreisförmigem oder elliptischem Querschnitt gebildet wird. Je vier Strahler umgeben
den Mast !als einhorizontal liegendes Quadrat. Je zwei benachbarte Strahler sind
an ihren einandrer zugekehrten Enden als Ganzwellendipole spannungsgespeist. Die
Dipolgruppen 6, 7, 8, 9- usw. bestehen aus je acht Dipolen, von denen jeder von
zwei geraden, beispielsweise rohrförmigen Strahlern mit kreisförmigem oder elliptischem
Querschnitt gebildet wird: Auch je zwei Strahler dieser Dipolgruppen sind als Ganzwellendipol
spannungsgespeist. Wieder schematischen Darstellung in der Fig. i a zu entnehmen.
ist, sind, beispielsweise die Strahler io; 1i, 12, 13 der Dipolgrüppe i mittels
im Spannungsknoten angreifender Streben 14, 15, 16 und 17 an den Ecken dies tragendien
Gittermastes 18 befestigst. Die Strahler ia/i i und 12/i3 bilden je einen Ganzwellendipol.
Die Strahler i9/ao, 2i/22, 23/24 und 25/26 aus d!er Dipolgruppe 6 sind mittels im
Spannungsknoten angreifender Streben 27/28; 29/30,-3i/32, 33/34 an den Seiten des.-
Gittermastes 18 befestigt, und zwar sind: diiese Streben unter einem bestimmten
Neigungswinkel, wie dies die Fig. i erkennen läßt; an dem Gitterma:s.t 18 befestigt.
Unterhalb der eben, aufgeführten Strahler aus der Dipolgruppe 6 sind! die übrigen
Strahler dieser Dipolgruppe in gleicher Anzahl, wie die Fi.g. i erkennen läßt, vorgesehen;
ihre Haltestreben sind in. entsprechender Weise ebenfalls an den Befestigungsstellen
der schon genannten Streben 27/28, 29/3o, °3a/32, 33/34 am Gittermast 18 angebracht.
Die Speisung der Dipole -der einzelnen Teilantennen erfolgt über in der Fig. i nicht
dargestellte konzentrische Kabel. Hierbei ist das konzentrische Kabel zur Speisung
der Dipolgruppen i und 2 an eine Wanne 35, der Dipolgruppe 3 und 4 an eine Wanne
36 üsw. angeschlossen. Von jeder Seite einer Wanne (z. B. 35) gehen die Speiseleitungen
für je eine, Dipolgruppe (z. B. i und 2) ab. Diese Speiseleitungen sind mixt den
beiden Strahlern (z. B. io und ibzw. 12 und. 1s) jedes der beiden Dipole an einander
zugekehrten Strahlerenden verbunden. Die Speisung kann selbstverständlich auch in
anderer Weise erfolgen., z. B. dadurch, daß sie zum Teil innerhalb einer Strebe
eines der beiden einen Dipol bildenden Strahler verläuft. Eine solche Speisungsart
ist in der Fng. i b für die Strahler der Dipolgruppen 6; 7, 8, 9 usw. wiedergegeben.
Es sind in .dieser Figur beispielsweise die beidem Strahler 25 und 26 dargestellt,
die von den Streben. 33 und 34 gehalten werden. An die Strebe 34 ist die frier nicht
gezeigte konzentrische Speiseleitung angeschlossen, so d@aß die Speisung dieses
Dipols über die Innenhaut der Strebe 34 und. der linken Hälfte des Strahlers 26
zum Speisepunkt 37 sowie über die Innenleitung 38 zum Speisepunkt ,39 des Strahlers
-:25 erfolgt. Die Innenhaut der Strebe 34 und der linken Hälfte des Strahlers
26 bilden mit der Innenleitung 38
einen Transformator, um den Eingangswiderstand
des Dipols an den Wellenwiderstand der konzentrischen Speiseleitung anzupassen.
In der eben an Hand der Fig. i b beschriebenen Weise werden auch die übrigen Strahler
der Dipolgruppen 6, 7, 8, 9 usw. gespeist. Selbstverständlich können, wie -schon
erwähnt, auch' die' Dipole der D'ipolgruppen i, 2, 3, 4, 5 tisw. in dieser Weise
gespeist werden. Man kann dann die gesamte Speiseeinrichtung in der Dipolhalterung
und für dem Dipol selbst unterbringen, so daß innerhalb des Mastes nur konzentrische
Lditungen mit entsprechenden Verteilern vorgesehen sind.. Aus der Fig: i a erkennt
man, daß .die Strahler der verschiedenen Teilantennen in zu dem Mast parallel laufenden,
aber zueinander versetzten Ebenen liegen. Selbstverständlich- können die Strahler
der verschiedenen Teilantennen auch in zudem Mast parallel laufendten gleichen Ebenen
angeordnet sein.
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Anstatt die Ddpolgruppen ein und derselben Teilantenne mit der gleichen
oder mehreren Frequenzen gleichzeitig .zu betreiben, kann man auch eine solche betriebsmäßige
Frequenzverteilung vornehmen, daß die Dipolgruppen i und 2 mit einet/
oder
mehreren Frequenzen und die Dipol.gruppen 3 und q. mit anderen Frequenzen betrieben
werden. Entsprechendes gilt selbstverständlich auch für die Dipolgruppen der anderen
Teilantenne. Die Frequenzen können voneinander beliebigen Abstand besitzen.
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In der Fig. 2 sind ebenfalls aus mehreren Dipolgruppen bestehende
Teilantennen dargestellt. Die beiden Teilantennen sind aber hier übereinander an
einem tragenden Gittermast befestigt. Die An, ordnung der einzelnen Strahler der
verschiedenen Dipolgruppen isst die gleiche wie die an Hand der Fig. i a beschriebene
Anordnung. Die Speisung erfolgt ebenfalls über konzentrische Leitungen, nur die
Wannen sind räumlich anders angeordnet, da die zu speisenden Strahler anders zu
Dipolen zusammengefaßt sind.