DE10254490B3 - Mobile radio sector antenna carrier has cladding applied by winding with relatively thin glass fiber reinforced plastic material in contact with ends of spider arms on common central axle/mast core - Google Patents

Mobile radio sector antenna carrier has cladding applied by winding with relatively thin glass fiber reinforced plastic material in contact with ends of spider arms on common central axle/mast core Download PDF

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Abstract

The antenna carrier consists of a metal internal construction implemented as a three-arm spider (1) and dielectric cladding, at least in the antenna region. The cladding is carried out by winding with comparatively thin glass fiber reinforced plastic or GFK material (6) in contact with the ends of the spider arms (1) radiating from a common central axle or mast core (2) with additional shape stabilizing surfaces (5.1,5.2).

Description

Die Erfindung betrifft einen statisch und elektrisch optimierten selbsttragenden und in der Außenansicht rohrförmigen Antennenträger zur Aufnahme von Antennen und technischen Komponenten.The invention relates to a static and electrically optimized self-supporting and in the exterior view tubular antenna support to accommodate antennas and technical components.

Die montierten Antennen und deren Systemtechnik sollen dabei nicht ohne weiteres als Antennen bzw. Antennenanlagen identifiziert werden können.The mounted antennas and their System technology should not be used as antennas or Antenna systems can be identified.

Antennenanlagen werden nach zentralen bzw. regionalen Vorgaben standortspezifisch aufgebaut.Antenna systems are classified according to central or regional requirements based on location.

Da die erforderlichen Antennenhöhen innerstädtisch in den meisten Fällen mindestens 15 m betragen, sind Antennenstandorte hauptsächlich mehrgeschossige Wohnhäuser mit Sattel- oder Flachdächern.Since the required antenna heights in inner city most cases are at least 15 m, antenna locations are mainly multi-storey building site with saddle or flat roofs.

Diese Dächer sind in der Regel für Schnee-, Wind- und Personenlasten konzipiert und daher zur Aufnahme größerer zusätzlicher Lasten nicht geeignet.These roofs are usually for snow, wind and passenger loads designed and therefore to accommodate larger additional Loads not suitable.

Durch den weiteren Ausbau von Mobilfunknetzen kommt es zur stärkeren Belegung vorhandener Mastanlagen. Das bedeutetThrough the further expansion of cellular networks it comes to the stronger Occupancy of existing mast systems. That means

  • – Gewichtserhöhung durch größere Stahlquerschnitte und größere Windangriffsflächen,- Weight increase through larger steel cross sections and larger wind attack areas,
  • – größere Kraftmomente am Mastfuß und damit- greater moments of force on the mast foot and in order to
  • – die Notwendigkeit der Krafteinleitung in tragende Mauern der Bauwerke.- the Necessity to apply force to the load-bearing walls of the buildings.

Für die Erweiterung von Mobilfunknetzen sind aus dem neueren Stand der Technik folgende eigenständige Mastanlagen bekannt geworden.For the expansion of mobile networks are state of the art Technology following independent Mast systems become known.

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 Antennenmastes, 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.In EP 1 198 024 A1 describes an antenna mast, the carrier is designed as a cylindrical hollow body. In this hollow body there is an inner structure with supporting parts for antennas and guides on which the antennas can be moved in height. The support tube of the antenna mast, which also serves to cover the antenna systems and the associated system components, consists at least in the part in which the antennas are in the operating position made of a non-conductive 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.Subject of US 5,995,063 is also a tubular antenna mast, the inner construction of which has a three-beam cross-section. Three vertically displaceable lift mechanisms for the antenna modules are attached to this inner structure and offset by 120 °.

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.Out DE 202 05 549.3 U1 a tubular antenna mast is known, in which in addition to the multi-part, single-walled or double-walled support tube, a three-beam lamella reinforcement is available as an internal construction. The antennas are fastened to this lamella bracing, the three radially extending lamellas of which extend as wall stiffeners over the entire length of the antenna carrier, and can also be moved vertically.

Die Druckschrift DE 201 20 367 U1 beschreibt einen Bausatz zum Aufbau eines Antennenträgers mit äußerer rohrförmiger Verkleidung.The publication DE 201 20 367 U1 describes a kit for building an antenna carrier with an outer tubular casing.

Die tragenden Segmente des Bausatzes sind im wesentlichen als Hohlträger ausgebildet, die im inneren Trag- und Führungseinrichtungen für die technischen Ausrüstungen beinhalten.The main segments of the kit are essentially as a hollow beam trained in the inner carrying and guiding devices for the technical equipment include.

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.The supporting and guiding devices of the inner construction among other things three-armed spiders based on a central axis starting and running in the radial direction can also be angled.

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.In all known solutions for Training of antenna carriers in addition to a metallic inner construction, the Including interior construction Carrying tubes used, which in addition to the cladding function also the Take on the task of static stabilization of the mast construction. They are therefore designed to be solid with thick walls.

Ausgehend von diesem Stand der Technik ist es Aufgabe der Erfindung, einen Antennenträger zu entwickeln, der eine mit möglichst geringer Wandstärke ausgeführte Verkleidung trägt.Based on this state of the art It is an object of the invention to develop an antenna carrier that with if possible low wall thickness executed Disguise is wearing.

Eine erfindungsgemäße Lösung dieser Aufgabe ist im Patentanspruch 1 angegeben. Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.An inventive solution to this Task is specified in claim 1. Developments of the invention are marked in the subclaims.

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.The antenna carrier to be covered has one central axis or a mast core on which in the radial direction attack three spider arms leading away from this axis or the mast core.

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:After conceiving the invention the cylindrical cladding of the antenna carrier is wrapped with a GRP material executed in the way that resting on the ends of the spider arms that are used for this purpose additional support surfaces wear, a GRP cladding is applied. The shape stabilization the comparatively thin GRP cladding is done by the adjusted in the curvature additional Support surfaces. Additional support surfaces acting on the ends of the spider arms can be provided become:

  • – konzentrische Aussteifungsringe, die in regelmäßiger Abständen mit ihrer 360°-Umfangslinie an den drei Spinnenarmen angebracht sind und- concentric Bracing rings, which are used at regular intervals their 360 ° circumference the three spider arms are attached and
  • – 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 Umfangsrichtung der Verkleidung erweitern.- between stiffening plates arranged on the stiffening rings on all spider arms, those with a circumferential angle of about 15 ° each only on one spider arm are attached and here the bearing surface in the circumferential direction Extend the fairing.

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.The mast core carrying the spider arms has a triangular cross section. At this triangular mast core attack the spider arms in such a way that, starting from the common central axis, they run radially through the corners of the triangular mast core.

Zur vorliegenden Erfindung soll auf folgende Hauptvorteile hingewiesen werden.The present invention is based on following main advantages are pointed out.

Beim Aufbringen der Verkleidung des Antennenträgers gibt es gegenüber dem Einschieben der Innenkonstruktion in einen in sich stabilen Verkleidungszylinder die folgenden Vorteile:When applying the cladding of the antenna support there is opposite inserting the inner construction into a stable one Fairing cylinders have the following advantages:

  • – 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.- By wrapping there are no tolerance requirements between the inner diameter the cylinder cover and the outer diameter of the inner construction, the when inserting the inner construction of the prefabricated cylinders is particularly critical with larger cylinder lengths are.
  • – 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.- The Wall thickness the cylindrical casing can be very thin. Therefore influenced the cladding does not reflect the electrical properties of the underlying Antennas. The radio network planning can the in the data sheets of the data contained in the antennas used.

Zur weiteren Erläuterung der Erfindung wird auf die Patentansprüche verwiesen.To further explain the invention, reference is made to the claims directed.

Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich auch aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen.Details, features and advantages the invention also result from the following description of embodiments.

In der zugehörigen Zeichnung zeigenShow in the accompanying drawing

1 Schnittdarstellung des verkleideten Antennenträgers mit Antennen, 1 Sectional view of the clad antenna carrier with antennas,

2 Antennenträger mit umwickelter Verkleidung (Längsschnitt, Querschnitt) 2 Antenna support with wrapped cladding (longitudinal section, cross section)

Für die in 1 eingesetzte Antennentechnik 4 wurden beispielhaft gewählt:For those in 1 antenna technology used 4 were chosen as examples:

  • - Antenne 4 – KATHREIN 742 212- antenna 4 - KATHREIN 742 212
  • - RCU 4.1 – KATHREIN 860 10003- RCU 4.1 - KATHREIN 860 10003

Die Innenkonstruktion des Antennenträgers 3 mit dreiseitigem Mastkern 2 und abgewinkelten Spinnenarmen 1 nach 1 führt zu einem nicht unbeträchtlichen Raumgewinn und lässt eine horizontale Drehbarkeit im Winkel φ = φo ± Δ φ um etwa ±10° zu.The inner construction of the antenna carrier 3 with three-sided mast core 2 and angled spider arms 1 to 1 leads to a not inconsiderable gain in space and allows horizontal rotation in the angle φ = φo ± Δ φ by approximately ± 10 °.

Die Verkleidung 6 liegt mit einem Außendurchmesser D auf den Spinnenarmen 1 auf.The costume 6 lies with an outer diameter D on the spider arms 1 on.

Gegenstand von 2 ist eine Ausführung des neuen Antennenträgers 3 mit Innenkonstruktion 1, 2 nach 1 und einer zylindrischen Verkleidung 6, die durch Umwickeln mit einem GFK-Material auf die Enden der Spinnenarme 1 aufgebracht wird.Subject of 2 is a version of the new antenna carrier 3 with internal construction 1 . 2 to 1 and a cylindrical casing 6 by wrapping a GRP material on the ends of the spider arms 1 is applied.

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.For this purpose are at the ends of the spider arms 1 additional contact surfaces 5 are present which have a curvature corresponding to the radial distance and thus serve to stabilize the shape of the cylindrical shell made of GRP material.

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.As contact surfaces 5 are concentric stiffening rings 5.1 provided at regular intervals on the spider 1 are attached and ensure a 360 ° support of the GRP material all around.

Zwischen den Aussteifungsringen 5.1 sorgen Aussteifungsbleche 5.2 für eine eingeschränkte Auflage und Formstabilisierung. Diese Aussteifungsbleche 5.2 sind in Umfangsrichtung 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 2.Between the stiffening rings 5.1 provide stiffening plates 5.2 for a limited edition and shape stabilization. These bracing sheets 5.2 are in the circumferential direction of the panel 6 at the ends of the three spider arms 1 attached and each cause a support in the circumferential angle of about 15 °, s. Representation of the cross section AA in 2 ,

Die GFK-Verkleidung 6 weist in beispielhafter Ausführung eine Wandungsstärke von etwa 1,8 mm auf.The GRP cladding 6 has a wall thickness of approximately 1.8 mm in an exemplary embodiment.

Die Breite der Aussteifungsringe 5.1 beträgt im Ausführungsbeispiel 80 mm, ihr Abstand voneinander etwa 500 mm.The width of the stiffening rings 5.1 is 80 mm in the embodiment, their distance from each other about 500 mm.

Oberhalb der Antennen 4 ist der vorzusehende Aussteifungsring 5.1 direkt am Mastkern befestigt (nicht in 2 eingezeichnet).Above the antennas 4 is the stiffening ring to be provided 5.1 directly attached to the mast core (not in 2 ) Located.

Zur Höhenverfahrbarkeit der Antennen 4 und ihrer zugehörigen RCU 4.1 ist an jeder Seite des dreiseitigen Mastkerns 2 eine Laufschiene 7 befestigt.For the height travel of the antennas 4 and its associated RCU 4.1 is on each side of the three-sided mast core 2 a running track 7 attached.

Die Antennen 4 sind dabei mittels einer entsprechenden Aufhängung so auf der Laufschiene 7 angeordnet, dass ihr radialer Abstand A (s. 1) zur elektrischen Optimierung der Antennenfunktion einstellbar ist.The antennas 4 are so on the track by means of a corresponding suspension 7 arranged that their radial distance A (s. 1 ) is adjustable for electrical optimization of the antenna function.

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.The formation of the three-armed spider is limited to the length of the antenna carrier without antenna area, i.e. in the area where the antennas are in the operating position, the three-armed spider is not available. As a result, the metallic spider arms have no influence on the Radiation properties of the antennas.

Claims (4)

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.Covered antenna carrier for receiving sector antennas of mobile radio, consisting of a metallic inner construction, which acts as a three-armed spider ( 1 ) and a dielectric cladding, at least in the antenna area, characterized in that the cladding is wrapped with a comparatively thin GRP material ( 6 ) that occurs on the ends of a common central axis in the radial direction ( 1.1 ) or a mast core ( 2 ) leading spider arms ( 1 ), which have additional contact surfaces for this purpose ( 5 ) to stabilize the shape of the cladding. Antennenträger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Auflageflächen (5) die dem radialen Abstand entsprechende Krümmung aufweisen.Antenna carrier according to claim 1, characterized in that the contact surfaces ( 5 ) which have a curvature corresponding to the radial distance. 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 Umfangsrichtung mit einem Umfangswinkel von etwa 15° jeweils nur an einem Spinnenarm (1) befestigt sind.Antenna carrier according to claim 1 or 2, characterized in that the contact surfaces ( 5 ) are designed as concentric stiffening rings ( 5.1 ) which at regular intervals with their 360 ° circumferential line on the three spider arms ( 1 ) are attached and between the stiffening rings ( 5.1 ) on all spider arms ( 1 ) Stiffening plates are arranged, which in the circumferential direction with a circumferential angle of approximately 15 ° in each case only on one spider arm ( 1 ) are attached. 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.Antenna carrier according to one of claims 1 to 3, characterized in that the mast core ( 2 ) has a triangular cross-section and the spider arms ( 1 ) in the manner on the triangular mast core ( 2 ) attack from the common central axis ( 1.1 ) star-shaped through the corners of the triangular mast core ( 2 ) run.
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