DE1125014B - Antenna arrangement for horizontal omnidirectional radiation - Google Patents

Description

Es ist bekannt, Antennenanordnungen für horizontale Rundstrahlung aus einer Mehrzahl von strahlenden Elementen zusammenzusetzen, von denen jedes für sich allein eine gebündelte Strahlung liefert. Die Erfindung bezieht sich auf eine derartige Antennenanordnung, besonders für ultrakurze Wellen, mit mehreren um einen zentralen Mast oder Turm in zugeordneten Raumteilen angeordneten Strahlern oder Strahlergruppen, deren einzelne Strahlungsdiagramme sich zu einem horizontalen Rundstrahlungsdiagramm erganzen sollen und von denen jeder bzw. jede mit innerhalb des zugeordneten Raumteiles als Reflektor wirkenden leitenden, an dem Mast oder Turm befestigten oder tragende Teile desselben bildenden Bauelementen elektrisch zusammenwirkt.It is known antenna arrangements for horizontal omnidirectional radiation from a plurality of radiating Assembling elements, each of which provides a bundled radiation on its own. the The invention relates to such an antenna arrangement, especially for ultrashort waves, with several radiators or radiator groups arranged around a central mast or tower in allocated parts of the room, whose individual radiation diagrams add up to a horizontal omnidirectional radiation diagram should and of which each or each with within the assigned part of the room as a reflector acting conductive, attached to the mast or tower or load-bearing parts of the same building elements interacts electrically.

Bei nach diesem Prinzip aufgebauten Antennenanordnungen hat es sich in der Praxis gezeigt, daß noch Schwierigkeiten bestehen, die gebündelten Strahlungen der einzelnen Strahler oder Strahlergruppen zueinemRundstrahlungsdiagrammzusammenzusetzen. Es ist dabei zu berücksichtigen, daß bei der Anbringung einer derartigen Strahlergruppe an einem tragenden Mast oder Turm sich das in nicht gestörter Umgebung gemessene Strahlungsdiagramm der Gruppe durch die in ihrer Nähe befindlichen Bauteile der tragenden Konstruktion wesentlich verändert. Auch durch die aus Isolierstoff bestehende Schutzhülle gegen Witterungseinflüsse können derartige Diagrammveränderungen eintreten.With antenna arrangements constructed according to this principle, it has been shown in practice that Difficulties still exist, the bundled radiation from the individual radiators or radiator groups to an omnidirectional radiation diagram. It must be taken into account that when attaching such a radiator group on a supporting mast or tower is in an undisturbed environment Measured radiation diagram of the group through the components of the load-bearing components located in their vicinity Construction changed significantly. Also through the protective cover made of insulating material against Such changes in the diagram can occur due to the weather.

Es nützt also nichts, wenn man für das Strahlungsdiagramm einer einzelnen Gruppe bestimmte Vorschriften macht, nach denen etwa innerhalb eines schmalen Bereiches um die Winkelhalbierende zwischen zwei benachbarten Hauptstrahlungsrichtungen die Strahlungsintensität annähernd von ihrem Maximalwert auf den Wert Null abgenommen haben soll, wenn durch den Einbau einer derartigen Strahlergruppe von vornherein unkontrollierbare Veränderungen des Diagramms bewirkt werden.So it is of no use if you have certain rules for the radiation diagram of a single group makes, according to which approximately within a narrow range around the bisector between two adjacent main radiation directions the radiation intensity approximately from its maximum value should have decreased to the value zero, if by installing such a radiator group Changes in the diagram that are uncontrollable from the outset are brought about.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die angegebenen Schwierigkeiten bei der Zusammensetzung eines Rundstrahldiagramms aus einzelnen gebündelten Strahlungen von in der Antennenanordnung zusammengefaßten Strahlergruppen zu überwinden. Bei einer Antennenanordnung der angegebenen Art, bei der jeder Einzelstrahler bzw. jede einzelne Strahlergruppe mit innerhalb des zugeordneten Raumteiles als Reflektor wirkenden leitenden, an dem tragenden Mast oder Turm befestigten oder tragende Teile desselben bildenden Bauelementen elektrisch zusammenwirkt, ist erfindungsgemäß die Haltevorrichtung der Strahler oderStrahlergruppen derartig ausgebildet, daß Antennenanordnung für horizontale
RundstrahlungThe invention is based on the object of overcoming the stated difficulties in composing an omnidirectional beam diagram from individual bundled radiations from radiator groups combined in the antenna arrangement. In the case of an antenna arrangement of the specified type, in which each individual radiator or each individual radiator group interacts electrically with conductive elements that act as a reflector within the assigned space part or that are attached to the load-bearing mast or tower, the holding device of the radiators or radiator groups according to the invention is of this type designed that antenna array for horizontal
Omnidirectional radiation

Anmelder:Applicant:

TelefunkenTelefunken

Patentverwertungsgesellschaft m. b.H.,
Ulm/Donau, Elisabethenstr. 3Patentverwertungsgesellschaft mbH,
Ulm / Danube, Elisabethenstr. 3

Dr. Rudolf Becker, Berlin-Zehlendorf,
ist als Erfinder genannt wordenDr. Rudolf Becker, Berlin-Zehlendorf,
has been named as the inventor

der Abstand des Strahlers oder der Strahlergruppe von den genannten Bauelementen und der vertikalen Symmetrieachse der Anordnung in solchem Maße veränderbar ist, daß eine Einstellung dieses Abstandes auf optimale Annäherung des resultierenden Diagramms an horizontale Ruodstrahlung bewirkt werden kann.the distance of the radiator or the radiator group from the named components and the vertical ones The axis of symmetry of the arrangement can be changed to such an extent that this distance can be adjusted caused by an optimal approximation of the resulting diagram to horizontal ruod radiation can.

Durch die Änderung des genannten Abstandes kann bewirkt werden, daß der Strahler oder die Strahlergruppe mehr oder weniger tief in den dem Strahler oder der Gruppe zugeordneten Raumwinkel an der Antennenanordnung eintaucht. Infolgedessen wird die Wirkung der als Reflektor wirkenden leitenden Bauteile des Mastes oder Turmes auf das Einzeldiagramm des Strahlers oder der Gruppe geändert. Wird der Abstand verkleinert und taucht damit die Strahlergruppe tiefer in den zugeordneten Raumwinkel der Konstruktion ein, so wird die Strahlungskeule der einzelnen Gruppe schmaler. Macht man den Abstand größer und rückt infolgedessen die Gruppe weiter aus dem zugeordneten Raumwinkel heraus, so wird die Strahlungskeule breiter. Gleichzeitig ändert sich auch die phasenmäßige Zusammensetzung der Einzelstrahlungen im Fernpunkt, so daß gleichzeitig zwei Einflüsse für die Gestaltung des resultierenden Diagramms zur Verfügung stehen. Durch empirische Ermittlung des geeigneten Abstandes, bei welchem die Annäherung an das gewünschte Rundstrahlungsdiagramm optimal ist, läßt sich für eine vorgefertigte Strahlergruppe an beliebigen tragenden Konstruktionen der gewünschte Erfolg erzielen. Es ist auf diese Weise möglich, ohne besondere Rücksicht auf die an einer tragenden Kon-By changing the mentioned distance it can be effected that the radiator or the radiator group more or less deep into the solid angle assigned to the radiator or the group on the Antenna arrangement is immersed. As a result, the effect of the conductive members acting as a reflector of the mast or tower changed to the individual diagram of the radiator or group. Will the distance reduces the size of the radiator group and dips it deeper into the assigned solid angle of the construction one, the radiation lobe of the individual group becomes narrower. Make the distance bigger and if the group moves further out of the assigned solid angle as a result, the radiation lobe becomes wider. At the same time, the phase composition of the individual radiations also changes in the far point, so that two influences for the design of the resulting diagram are simultaneously To be available. By empirically determining the appropriate distance at which the approach is optimal for the desired omnidirectional radiation diagram, a prefabricated radiator group can be used achieve the desired success of any load-bearing structure. It is possible this way without special consideration for the

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Claims (6)

3 43 4 struktion anzubringenden Strahler bzw. deren Fre- Höhe des Schnittes C-D für das Fernsehband IV bequenzbereiche stets gleiche tragende Konstruktionen messen sein. Die obere Strahlergruppe in Höhe des zu verwenden. So kann beispielsweise eine Fernseh- Schnittes A-B sei für das Fernsehband V bemessen, antenne für die Bänder IV und V mit einer durch- Fig. 2 zeigt den Schnitt durch die Strahlergruppen für gehenden gleichartigen Tragkonstruktion für die bei- 5 das Fernsehband IV. In dem in Fig. 2 oben befindden Frequenzbändern zugeordneten Antennen aus- liehen Raumteil der sechseckigen Gesamtkonstruktion gerüstet sein. Die Dicke des Mastes oder Turmes kann ist angedeutet, wie die Reflektorwand 3 mit dem tradabei so groß bemessen werden, daß die Konstruktion genden Mast 1 mechanisch verbunden sein kann, so ohne Schwierigkeiten von innen begehbar ist und da- daß entsprechend der Erfindung eine Abstandseinstelmit sämtliche Konstruktionsteile und Kabelleitungen io lung der Strahler in bezug auf die Mastkonstruktion zugänglich werden. möglich ist. Sowohl in Fig. 2 wie auch in Fig. 3 ist Bei einer bevorzugten Ausführungsform einer An- mit unterbrochenen Linien angedeutet, wie die Strahtennenanordnung nach der Erfindung enthält die lergruppe zusammen mit der zugehörigen Reflektor-Haltevorrichtung eines Strahlers oder einer Strahler- wand 3 in radialer Richtung in bezug auf die Mastgruppe zur Veränderung des genannten Abstandes in 15 konstruktion verschoben werden kann. Zu diesem Bauteilen des zentralen Mastes oder Turmes drehbar Zweck dienen die in Fig. 2 nur in einem der dargegelagerte Schraubenbolzen, welche mit ihren Gewinde- stellten Raumteile gezeigten Schraubenbolzen 6, welche gangen in an den Tragteilen des Strahlers oder der in einer horizontalen Strebe des Mastes 1 derartig ge-Strahlergruppe befestigte Mutterteile eingreifen. Selbst- lagert sind, daß sie mit Hilfe der vom Innenraum des verständlich sind beliebige andere konstruktive Lö- 20 Mastes zugänglichen Vierkantansätze gedreht werden sungen, welche eine Veränderung des Abstandes er- können. Die Schrauben greifen in an der Reflektormöglichen, auch zur Lösung dieser Aufgabe geeignet, wand 3 befestigte Mutterteile ein, so daß durch ihre wenn mit ihrer Hilfe eine Abstandseinstellung von der Drehung eine Bewegung der ganzen Strahlergruppe begehbaren Mitte des Turmes oder Mastes aus bewirkt einschließlich zugehöriger Reflektorwand in radialer werden kann. 25 Richtung bewirkt werden kann. Es ist zu unterstellen, Durch einfache zusätzliche Mittel kann die Re- daß die nur in einem Raumteil der Fig. 2 dargestellte flektorwirkung der mit dem Mast oder Turm verbun- Konstruktion auch in allen übrigen Raumteilen der denen Bauteile so gestaltet werden, daß sich mit den Fig. 2 und auch in denen der Fig. 3 angewendet wird, konstruktiv ausführbaren Bereichen für die Abstands- Die als durchgehende Trennwände ausgebildeten änderung die gewünschte Diagrammverrundung er- 30 radialen Streben 2 können entweder ganz oder teilzielen läßt. Dazu können die Trennwände zwischen weise aus Metall bestehen und infolgedessen Reden die Strahler bzw. Strahlergruppen aufnehmenden flexionseigenschaften besitzen, oder sie können aus Raumteilen wenigstens zum Teil elektrisch leitend aus- Isolierstoff bestehen und auf Teilen ihrer Oberfläche gebildet sein, so daß sie ein die Wirkung der übrigen mit Metallbelägen 7 versehen sein. Auf den Enden der Bauteile des Mastes oder Turmes unterstützendes Re- 35 Streben 2 ist die zylindrische Schutzabdeckung 8 beflexionsvermögen erhalten. Die Trennwände können festigt, welche aus Isolierstoff besteht und die ganze auch aus einem Isolierstoff bestehen und wenigstens Antennenanordnung gegen Witterungseinflüsse schützt, eine ihrer Oberflächen kann ganz oder teilweise mit Fig. 4 zeigt in einem Schema die räumliche Anordeiner leitenden Schicht überzogen sein. nung der einzelnen Strahlergruppen in einer Antenne Auf Grund der Erfindung ist es möglich, in nach 40 für das Fernsehband IV (unten) und das Fernseh-Form und Größe untereinander gleichen Raumteilen band V (oben).Structure to be attached radiators or their fre- height of the section CD for the television band IV bequence areas always measure the same load-bearing structures. Use the upper radiator group at the height of the. For example, a television section AB is calculated for the television band V, antenna for the bands IV and V with a throughput Fig. 2 shows the section through the radiator groups for previous similar support structure for the examples 5, the television band IV. In the Antennas assigned to the frequency bands at the top in FIG. The thickness of the mast or tower can be indicated, as can the reflector wall 3 with the traditionally dimensioned so large that the construction can be mechanically connected to the mast 1 so that it can be walked on from the inside without difficulty and that, according to the invention, all spacing settings Construction parts and cables io development of the radiators with respect to the mast construction are accessible. is possible. Both in FIG. 2 and in FIG Direction with respect to the mast group to change the mentioned distance in 15 construction can be shifted. For these components of the central mast or tower rotatable purpose are used in Fig. 2 only in one of the depicted screw bolts, the screw bolts 6 shown with their threaded spatial parts, which went in on the support parts of the radiator or in a horizontal strut of the mast 1 such ge radiator group fastened nut parts engage. It is self-stored that they can be rotated with the help of any other constructive loops accessible from the interior of the mast, which can be used to change the distance. The screws engage in on the reflector possible, also suitable for solving this task, wall 3 fastened nut parts, so that through their if with their help a distance adjustment from the rotation causes a movement of the whole emitter group accessible center of the tower or mast including the associated reflector wall can be in radial. 25 direction can be effected. It is to be assumed that, by simple additional means, the reflector effect of the structure connected to the mast or tower, shown only in one part of the space in FIG 2 and also in which FIG. 3 is used, areas that can be constructed for the spacing can be achieved either entirely or partially. For this purpose, the partitions can be made of metal and as a result, the radiators or radiator groups have absorbing flexion properties, or they can consist of space parts at least partially electrically conductive from insulating material and be formed on parts of their surface, so that they have the effect of the rest to be provided with metal coverings 7. On the ends of the components of the mast or tower supporting struts 2, the cylindrical protective cover 8 is kept flexible. The partition walls can be strengthened, which consists of insulating material and the whole also consist of an insulating material and at least protects the antenna arrangement against the effects of the weather, one of their surfaces can be completely or partially covered with Fig. 4 shows the spatial arrangement of a conductive layer in a diagram. tion of the individual radiator groups in an antenna Due to the invention, it is possible, according to FIG. 40, for the TV band IV (bottom) and the TV band V (top) to have the same spatial parts as they are in shape and size. einer gemeinsamen Antennenkonstruktion Strahler Für jedes der beiden Bänder sind in sechs Etagena common antenna construction radiator for each of the two bands are in six floors bzw. Strahlergruppen für verschiedene Frequenzbän- je sechs Achterfelder vorgesehen. Die Anwendungor radiator groups for different frequency bands, each with six figure-of-eight fields. The application der anzuordnen. Dabei ist es vorteilhaft, mit einem der Erfindung ergibt die Möglichkeit, noch an der fer-to arrange. It is advantageous with one of the invention results in the possibility of still working on the Strahler oder einer Strahlergruppe einen zugeordne- 45 tigen Antenne durch Einstellen der Abstände derRadiator or a radiator group assign an antenna 45 by setting the spacing of the ten Reflektor mechanisch zu verbinden, dessen Ab- Strahlergruppen von der Mastachse eine ausgezeich-mechanically connected reflector, the emitter groups of which from the mast axis stand von dem zugehörigen Strahler oder der Strahler- nete Diagrammverrundung zu bewirken,
gruppe bei der Abstandsänderung des Strahlers oder
der Gruppe ungeändert bleibt. Dadurch wird bewirkt,stand of the associated radiator or the radiator to bring about rounding of the diagram,
group when changing the distance of the radiator or
of the group remains unchanged. This causes daß der Charakter des Strahlungsdiagramms der 50 PATENTANSPRÜCHE:
Gruppe durch die Abstandsänderung nicht in zu starkem Maße verändert wird. 1. Antennenanordnung, besonders für ultrain Fig. 1 der Zeichnung ist ein Teil einer Antennen- kurze Wellen, mit mehreren um einen zentralen anordnung nach der Erfindung im Aufriß dargestellt. Mast oder Turm in zugeordneten Raumteilen an-Die Fig. 2 und 3 zeigen Schnitte durch die Antennen- 55 geordneten Strahlern oder Strahlergruppen, deren anordnung nach Fig. 1. Der tragende Teil der Anord- einzelne Strahlungsdiagramme sich zu einem horinung wird durch den zentralen Mastl gebildet, der zontalen Rundstrahlungsdiagramm ergänzen sollen sechseckigen Grundriß besitzt. Von jeder Ecke geht und von denen jeder bzw. jede mit innerhalb des ein radiales Verbindungselement 2 aus, das auch als zugeordneten Raumteiles als Reflektor wirkenden durchgehende Trennwand zwischen den einzelnen 60 leitenden, an dem Mast oder Turm befestigten Raumteilen ausgebildet sein kann, in denen sich die oder tragende Teile desselben bildenden Bau-Strahlergruppen mit den Strahlern 5 und 5' befinden. elementen elektrisch zusammenwirkt, dadurch ge-Diese Strahler werden über in Spannungsknoten an- kennzeichnet, daß die Haltevorrichtung (6) der greifende Stützen 4 und 4' mit einer jeder Strahler- Strahler oder Strahlergruppen derartig ausgebildet gruppe zugeordneten Reflektorwand 3 verbunden. 65 ist, daß der Abstand des Strahlers oder der In Fig. 1 erkennt man übereinander Strahlergrup- Strahlergruppe von den genannten Bauelementen pen für zwei voneinander verschiedene Frequenzbän- und der vertikalen Symmetrieachse der Anordder. Beispielsweise kann die untere Strahlergruppe in nung in solchem Maße veränderbar ist, daß einethat the character of the radiation pattern of the 50 PATENT CLAIMS:
Group is not changed too much by changing the distance. 1. Antenna arrangement, especially for ultra Fig. 1 of the drawing is part of an antenna short waves, with several around a central arrangement according to the invention shown in elevation. Mast or tower in assigned parts of the room - FIGS. 2 and 3 show sections through the antennas 55 arranged radiators or radiator groups, the arrangement of which is shown in FIG formed, the zontal omnidirectional radiation diagram should complement hexagonal plan. From each corner goes out and from each of which with within the one radial connecting element 2, which can also be formed as an associated space part acting as a reflector continuous partition between the individual 60 conductive space parts attached to the mast or tower, in which there are the or supporting parts of the same building radiator groups with the radiators 5 and 5 'are located. elements electrically cooperates, characterized Ge These radiators are featuring off over in voltage node, that the holding device (6) of the cross supports 4 and 4 'with each spotlight radiators or radiator groups such formed group associated reflector wall 3 is connected. 65 is that the distance between the radiator or the radiator group of the above-mentioned components pen for two different frequency bands and the vertical axis of symmetry of the arrangement can be seen one above the other. For example, the lower group of radiators can be changed to such an extent that a Einstellung dieses Abstandes auf optimale Annäherung des resultierenden Diagramms an horizontale Rundstrahlung bewirkt werden kann.Adjustment of this distance to optimal approximation of the resulting diagram to the horizontal Omnidirectional radiation can be caused. 2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Haltevorrichtung eines Strahlers oder einer Strahlergruppe zur Veränderung des genannten Abstandes in Bauteilen des zentralen Mastes oder Turmes drehbar gelagerte Schraubenbolzen (6) enthält, welche mit ihren Gewindegängen in an den Tragteilen des Strahlers oder der Strahlergruppe befestigte Mutterteile eingreifen. 2. Arrangement according to claim 1, characterized in that the holding device is one Radiator or a radiator group to change the specified distance in components of the central mast or tower rotatably mounted screw bolts (6) which with their Threads engage in nut parts attached to the support parts of the radiator or the radiator group. 3. Anordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den einzelnen, die Strahler bzw. Strahlergruppen enthaltenden Raumteilen Trennwände (2) vorgesehen sind, die wenigstens zum Teil elektrisch leitend sind.3. Arrangement according to claim 1 or 2, characterized in that between the individual, Partition walls (2) are provided which contain the radiators or radiator groups which are at least partially electrically conductive. 4. Anordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Trennwände aus einem Isolierstoff bestehen und wenigstens eine ihrer Oberflächen ganz oder teilweise mit einer leitenden Schicht (7) überzogen ist.4. Arrangement according to claim 3, characterized in that the partition walls from one Insulating material and at least one of its surfaces wholly or partially with a conductive Layer (7) is coated. 5. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß in nach Form und Größe untereinander gleichen Raumteilen Strahler bzw. Strahlergruppen für verschiedene Frequenzbänder angeordnet sind.5. Arrangement according to one of claims 1 to 4, characterized in that in according to the form and size of the same room parts radiators or radiator groups for different Frequency bands are arranged. 6. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß mit einem Strahler (5, 5') oder einer Strahlergruppe ein zugeordneter Reflektor (3) mechanisch verbunden ist, dessen Abstand von dem zugehörigen Strahler oder der Strahlergruppe bei der Abstandsveränderung des Strahlers oder der Gruppe ungeändert bleibt.6. Arrangement according to one of claims 1 to 5, characterized in that with a Radiator (5, 5 ') or an associated reflector (3) mechanically connected to a radiator group is, its distance from the associated radiator or the radiator group when changing the distance of the radiator or the group remains unchanged. Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings © 209 518/295 2.© 209 518/295 2.