WO2004047218A2

WO2004047218A2 - Verkleideter antennenträger

Info

Publication number: WO2004047218A2
Application number: PCT/DE2003/003792
Authority: WO
Inventors: Torsten Fuss; Hans-Klaus Neske
Original assignee: Torsten Fuss
Priority date: 2002-11-16
Filing date: 2003-11-12
Publication date: 2004-06-03
Also published as: DE10254490B3; WO2004047218A3

Abstract

Die Erfindung betrifft einen statisch und elektrisch optimierten selbsttragenden und in der Außenansicht rohrförmigen Antennenträger (3) zur Aufnahme von Antennen (4) und technischen Komponenten (4.1). Der zu verkleidende Antennenträger (4) besitzt eine zentrale Achse (1.1) oder einen Mastkern (2), an dem in radialer Richtung von dieser Achse oder dem Mastkern wegführend drei Spinnenarme (1) angreifen. Die Erfindung zeichnet sich dadurch aus, dass die zylindrische Verkleidung (6) des Antennenträgers (3) durch Umwickeln mit einem GFK-Material in der Weise ausgeführt, dass aufliegend auf den Enden der Spinnenarme (1), die zu diesem Zweck zusätzliche Auflageflächen (5) tragen, eine GFK-Verkleidung aufgebracht wird. Die Formstabilisierung der vergleichsweise dünnen GFK-Verkleidung erfolgt durch die in der Krümmung angepassten zusätzlichen Auflageflächen (5). Als an den Enden der Spinnenarme (1) angreifende zusätzliche Auflageflächen (5) können vorgesehen werden: . konzentrische Aussteifungsringe (5.1), die in regelmäßiger Abständen mit ihrer 360°-Umfangslinie an den drei Spinnenarmen (1) angebracht sind und . zwischen den Aussteifungsringen an allen Spinnenarmen angeordnete Aussteifungsbleche (5.2), die mit einem Umfangswinkel von etwa 15° jeweils nur an einem Spinnenarm (1) befestigt sind und hier die Auflagefläche in Umfangsrichtung der Verkleidung erweitern.

Description

Verkleideter Antennenträger

Die Erfindung betrifft einen statisch und elektrisch optimierten selbsttragenden und in der Außenansicht rohrförmigen Antennenträger zur Aufnahme von Antennen und technischen Komponenten. Die montierten Antennen und deren Systemtechnik sollen dabei nicht ohne weiteres als Antennen bzw. Antennenanlagen identifiziert werden können.

Antennenanlagen werden nach zentralen ' bzw. regionalen Vorgaben standortspezifisch aufgebaut. Da die erforderlichen Antennenhöhen innerstädtisch in den meisten Fällen mindestens 15 m betragen, sind Antennenstandorte hauptsächlich mehrgeschossige Wohnhäuser mit Sattel- oder Flachdächern. Diese Dächer sind in der Regel für Schnee-, Wind- und Personenlasten konzipiert und daher zur Aufnahme größerer zusätzlicher Lasten nicht geeignet.

Durch den weiteren Ausbau von Mobiifunknetzen kommt es zur stärkeren Belegung vorhandener Mastanlagen. Das bedeutet

• Gewichtserhöhung durch größere Stahlquerschnitte und größere Windangriffsflächen,

• größere Kraftmomente am Mastfuß und damit

• die Notwendigkeit der Krafteinleitung in tragende Mauern der Bauwerke.

Für die Erweiterung von Mobilfunknetzen sind aus dem neueren Stand der Technik folgende eigenständige Mastanlagen bekannt geworden.

In EP 1 198 024 A1 wird ein Antennenmast beschrieben, dessen Träger als zylindrischer Hohlkörper ausgebildet ist. In diesem Hohlkörper befindet sich eine Innenkonstruktion mit Tragteilen für Antennen und Führungen, an denen die Antennen in ihrer Höhe verfahrbar sind. Das Tragrohr des Antennen- mastes, das auch gleichzeitig zur Verkleidung der Antennenanlagen und der zugehörigen Systemkomponenten dient, besteht zumindest in dem Teil, in dem sich die Antennen in Betriebsposition befinden, aus einem nichtleitenden Material.

Gegenstand von US 5,995,063 ist ein ebenfalls rohrförmiger Antennenmast, dessen Innenkonstruktion einen dreistrahligen Querschnitt aufweist. An dieser Innenkonstruktion sind drei um 120° versetzt angeordnete, vertikal verfahrbare Liftmechanismen für die Antennenmodule befestigt.

Aus DE 202 05 549.3 U1 ist ein rohrförmiger Antennenmast bekannt, bei dem neben dem mehrteiligen, einwandigen oder doppelwandigen Tragrohr eine dreistrahlige Lamellenaussteifung als Innenkonstruktion vorhanden ist. An dieser Lamellenaussteifung, deren drei radial verlaufende Lamellen sich als Wandversteifungen über die gesamte Länge des Antennenträgers erstrecken, sind - ebenfalls vertikal verfahrbar - die Antennen befestigt.

Die Druckschrift DE 201 20 367 U1 beschreibt einen Bausatz zum Aufbau eines Antennenträgers mit äußerer rohrförmiger Verkleidung. Die tragenden Segmente des Bausatzes sind im wesentlichen als Hohlträger ausgebildet, die im inneren Trag- und Führungseinrichtungen für die technischen Ausrüstungen beinhalten.

Die Trag- und Führungseinrichtungen der Innenkonstruktion weisen u.a. dreiarmige Spinnen auf, die von einer zentralen Achse ausgehend und in radialer Richtung verlaufend auch abgewinkelt sein können.

Bei allen bekannten Lösungen zur Ausbildung von Antennenträgern werden neben einer metallischen Innenkonstruktion separate, die Innenkonstruktion einschließende Tragrohre eingesetzt, die neben der Verkleidungsfunktion auch die Aufgabe der statischen Stabilisierung der Mastkonstruktion übernehmen. Sie sind deshalb entsprechend massiv mit dicken Wandungen ausgeführt. Ausgehend von diesem Stand der Technik ist es Aufgabe der Erfindung, einen Antennenträger zu entwickeln, der eine mit möglichst geringer Wandstärke ausgeführte Verkleidung trägt.

Eine erfindungsgemäße Lösung dieser Aufgabe ist im Patentanspruch 1 angegeben. Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.

Der zu verkleidende Antennenträger besitzt eine zentrale Achse oder einen Mastkern, an dem in radialer Richtung von dieser Achse oder dem Mastkern wegführend drei Spinnenarme angreifen.

Nach der Konzeption der Erfindung wird die zylindrische Verkleidung des Antennenträgers durch Umwickeln mit einem GFK-Material in der Weise ausgeführt, dass aufliegend auf den Enden der Spinnenarme, die zu diesem Zweck zusätzliche Auflageflächen tragen, eine GFK-Verkleidung aufgebracht wird. Die Formstabilisierung der vergleichsweise dünnen GFK-Verkleidung erfolgt durch die in der Krümmung angepassten zusätzlichen Auflageflächen. Als an den Enden der Spinnenarme angreifende zusätzliche Auflageflächen können vorgesehen werden:

• konzentrische Aussteifungsringe, die in regelmäßiger Abständen mit ihrer 360°-Umfangslinie an den drei Spinnenarmen angebracht sind und

• zwischen den Aussteifungsringen an allen Spinnenarmen angeordnete Aussteifungsbleche, die mit einem Umfangswinkel von etwa 15° jeweils nur an einem Spinnenarm befestigt sind und hier die Auflagefläche in

Umfangsnchtung der Verkleidung erweitern.

Der die Spinnenarme tragende Mastkern weist einen dreieckigen Querschnitt auf. An diesem dreieckigen Mastkern greifen die Spinnenarme in der Weise an, dass sie ausgehend von der gemeinsamen zentralen Achse sternförmig radial durch die Ecken des dreieckigen Mastkerns verlaufen.

Zur vorliegenden Erfindung soll auf folgende Hauptvorteile hingewiesen werden. Beim Aufbringen der Verkleidung des Antennenträgers gibt es gegenüber dem Einschieben der Innenkonstruktion in einen in sich stabilen Verkleidungszylinder die folgenden Vorteile:

• Durch das Umwickeln gibt es keine Toleranzforderungen zwischen dem Innendurchmesser der Zylinderverkleidung und dem Außendurchmesser der Innenkonstruktion, die beim Einführen der Innenkonstruktion vorgefertigten Zylinder besonders bei größeren Zylinderlängen kritisch sind.

• Die Wandstärke der zylindrischen Verkleidung kann sehr dünn sein. Darum beeinflusst die Verkleidung nicht die elektrischen Eigenschaften der dahinterliegenden Antennen. Der Funknetzplanung können die in den Datenblättern der eingesetzten Antennen enthaltenen Daten zugrundegelegt werden.

Zur weiteren Erläuterung der Erfindung wird auf die Patentansprüche verwiesen.

Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich auch aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen. In der zugehörigen Zeichnung zeigen

Fig. 1 Schnittdarstellung des verkleideten Antennenträgers mit Antennen,

Fig. 2 Antennenträger mit umwickelter Verkleidung (Längsschnitt, Querschnitt)

Für die in Fig. 1 eingesetzte Antennentechnik 4 wurden beispielhaft gewählt: - Antenne 4 - KATHREIN 742 212 - RCU 4.1 - KATHREIN 860 10003

Die erfindungsgemäße Innenkonstruktion des Antennenträgers 3 mit dreiseitigem Mastkern 2 und abgewinkelten Spinnenarmen 1 nach Fig. 1 führt zu einem nicht unbeträchtlichen Raumgewinn und lässt eine horizontale Drehbarkeit im Winkel φ = φ₀ ± Δ φ um etwa ±10° zu.

Die Verkleidung 6 liegt mit einem Außendurchmesser D auf den Spinnenarmen 1 auf.

Gegenstand von Fig. 2 ist eine Ausführung des neuen Antennenträgers 3 mit Innenkonstruktion 1 , 2 nach Fig. 1 und einer zylindrischen Verkleidung 6, die durch Umwickeln mit einem GFK-Material auf die Enden der Spinnenarme 1 aufgebracht wird. Zu diesem Zweck sind an den Enden der Spinnenarme 1 zusätzliche Auflageflächen 5 vorhanden, die eine dem radialen Abstand entsprechende Krümmung aufweisen und damit zur Formstabilisierung der zylindrischen Hülle aus GFK-Material dienen.

Als Auflageflächen 5 sind einmal konzentrische Aussteifungsringe 5.1 vorgesehen, die in regelmäßigen Abständen an der Spinne 1 befestigt sind und eine umlaufende 360°-Auflage des GFK-Materials gewährleisten.

Zwischen den Aussteifungsringen 5.1 sorgen Aussteifungsbleche 5.2 für eine eingeschränkte Auflage und Formstabilisierung. Diese Aussteifungsbleche 5.2 sind in Umfangsnchtung der Verkleidung 6 an den Enden der drei Spinnenarme 1 angebracht und bewirken jeweils eine Auflage im

Umfangwinkel von etwa 15°, s. Darstellung des Querschnitts A-A in Fig. 2.

Die GFK-Verkleidung 6 weist in beispielhafter Ausführung eine

Wandungsstärke von etwa 1 ,8 mm auf.

Die Breite der Aussteifungsringe 5.1 beträgt im Ausführungsbeispiel 80 mm, ihr Abstand voneinander etwa 500 mm. Oberhalb der Antennen 4 ist der vorzusehende Aussteifungsring 5.1 direkt am Mastkern befestigt (nicht in Fig. 2 eingezeichnet).

Zur Höhenverfahrbarkeit der Antennen 4 und ihrer zugehörigen RCU 4.1 ist an jeder Seite des dreiseitigen Mastkerns 2 eine Laufschiene 7 befestigt. Die Antennen 4 sind dabei mittels einer entsprechenden Aufhängung so auf der Laufschiene 7 angeordnet, dass ihr radialer Abstand A (s. Fig. 1) zur elektrischen Optimierung der Antennenfunktion einstellbar ist.

Die Ausbildung der dreiarmigen Spinne ist begrenzt auf die Länge des Antennenträgers ohne Antennenbereich, d.h. in dem Bereich, in dem sich die Antennen in Betriebsposition befinden, ist die dreiarmige Spinne nicht vorhanden. Dadurch haben die metallischen Spinnenarme keinen Einfluss auf die Strahlungseigenschaften der Antennen.

LISTE DER BEZUGSZEICHEN

1 Spinne, Spinnenarm

1.1 zentrale Achse

2 Mastkern

3 Antennenträger

4 Antennen

4.1 RCU (remote control unit)

5 Auflageflächen

5.1 Aussteifungsringe

5.2 Aussteifungsbleche

6 GFK-Material, Verkleidung

7 Laufschiene

Claims

PATENTANSPRÜCHE

1. Verkleideter Antennenträger zur Aufnahme von Sektorantennen des Mobilfunks, bestehend aus einer metallischen Innenkonstruktion, die als dreiarmige Spinne (1) ausgeführt ist, und einer zumindest im Antennenbereich dielektrischen Verkleidung, dadurch gekennzeichnet, dass die Verkleidung durch Umwickeln mit einem vergleichsweise dünnen GFK-Material (6) erfolgt, das auf den Enden der in radialer Richtung von einer gemeinsamen zentralen Achse (1.1) oder einem Mastkern (2) wegführenden Spinnenarme (1), die zu diesem Zweck zusätzliche Auflageflächen (5) zur Formstabilisierung der

Verkleidung aufweisen, aufliegt.

2. Antennenträger nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Auflageflächen (5) die dem radialen Abstand entsprechende Krümmung aufweisen.

3. Antennenträger nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Auflageflächen (5) ausgeführt sind als konzentrische Aussteifungsringe (5.1) die in regelmäßigen Abständen mit ihrer 360°-Umfanglinie an den drei Spinnenarmen (1) angebracht sind und zwischen den Aussteifungsringen (5.1) an allen Spinnenarmen (1) Aussteifungsbleche angeordnet sind, die in Umfangsnchtung mit einem Umfangswinkel von etwa 15° jeweils nur an einem Spinnenarm (1) befestigt sind.

4. Antennenträger nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Mastkern (2) einen dreieckigen Querschnitt aufweist und die Spinnenarme (1) in der Weise an dem dreieckigen Mastkern (2) angreifen, dass sie ausgehend von der gemeinsamen zentralen Achse (1.1) sternförmig durch die Ecken des dreieckigen Mastkerns (2) verlaufen.