DE68916121T2 - Rundstrahlantenne, insbesondere für die Aussendung von Rundfunk- und Fernsehsignalen im Dezimeterwellengebiet und Strahlungssystem, gebildet aus einer Gruppierung dieser Antennen. - Google Patents

Description

• Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Rundfunkantenne.
• Diese Antenne eignet sich insbesondere für Rundfunk- oder Fernsehsender, die im Dezimeterwellenband (sog. UHF-Band) arbeiten, wo, wie nachfolgend erläutert, diese Antennen besonders interessante Vorteile besitzen.
• Die Erfindung ist jedoch weder auf diese Anwendung, noch auf dieses Frequenzband beschränkt und könnte auch in einer großen Vielzahl unterschiedlicher Situationen anwendbar sein.
• Für Rundfunk- oder Fernsehantennen braucht man, abgesehen von Ausnahmefällen, ein System, das ein möglichst in allen Richtungen gleichmäßiges Strahlungsdiagramm besitzt (man versteht darunter ein Diagramm, das über den ganzen Umfang keine größeren Abstrahlungsschwankungen als 3 dB besitzt).
• Dieses System sollte weiter bezüglich seiner mechanischen Eigenschaften kompakt und leicht sein, so daß es an der Spitze eines Masts montiert werden kann und sowohl die statische Belastung (Eigengewicht des strahlenden Systems) als auch die dynamische Belastung (Wind) möglichst klein bleiben.
• Meist verwendet man hierzu ein sogenanntes Tafelantennensystem bestehend aus strahlenden Elementen, die je aus einem vor einem Reflektor liegenden Dipol bestehen, wobei der Dipol je nach der gewünschten Polarisation senkrecht oder waagrecht liegt.
• Ein solches strahlendes Element besitzt einen Antennengewinn, d.h. eine Richtwirkung. Daher ist es notwendig, für ein Rundstrahlungsdiagramm vier Dipole um je 90º gegeneinander versetzt zu verwenden.
• Um die zulässige Leistung zu erhöhen, verwendet man im allgemeinen mehrere derartige strahlende Elemente (meist 2, 4 oder 8 strahlende Elemente) übereinander, so daß sich strahlende Tafeln ergeben, wobei der Reflektor meist ein gemeinsamer Reflektor ist.
• Jede Tafel wird getrennt mit gleicher Phase und gleicher Leistung wie alle anderen Tafeln über eine Verteilereinheit gespeist (es sei denn, man möchte das Antennendiagramm gezielt verformen, indem Phasenänderungen oder Leistungsunterschiede eingeführt werden).
• Wenngleich diese Konfiguration in zahlreichen derzeit verwendeten Sendestationen zufriedenstellend funktioniert, besitzt sie doch eine gewisse Anzahl von Nachteilen.
• Zum einen ist es notwendig, an der Spitze des eigentlichen Mastes einen Turm aufzusetzen, um die die vier strahlenden Seiten der Konfiguration bildenden strahlenden Elemente geeignet anordnen zu können.
• Dieser Turm muß zwei einander widersprechende Bedingungen befriedigen:
• - Erstens muß er ausreichend groß dimensioniert werden, um die Speisung jeder Tafel und einen Raum zum Durchstieg für einen Monteur im Zentrum der Konfiguration für Wartungsarbeiten freizulassen. Es ist nämlich so, daß jedes strahlende Element von einem eigenen Koaxialkabel gespeist wurde und daß, da dieses Koaxialkabel notwendigerweise hinter der Reflektortafel des strahlenden Elements angeordnet sein muß, um nicht dessen Betrieb zu stören, das Koaxialkabelbündel in dem Turm verlaufen muß, der deshalb ausreichend groß dimensioniert sein muß (für acht übereinanderliegende strahlende Elemente je Seite braucht man Platz in dem Turm für 32 Koaxialkabel). Für eine einfachere Installation und auch für eine ausreichende mechanische Versteifung ist es deshalb wünschenswert, daß die Struktur des Turms so breit wie möglich gewählt wird.
• - Zweitens vertiefen sich die Einbuchtungen des funkelektrischen Diagramms, je mehr die Phasenmittelpunkte der strahlenden Elemente sich voneinander entfernen. Um ein möglichst gleichmäßiges Diagranm zu erhalten, ist es also wünschenswert, die strahlenden Elemente jeder Gruppe so weit wie möglich aneinander anzunähern, d.h. einen möglichst kleine Querschnitt des Turms vorzusehen (jedoch in den Grenzen der Mindestabmessungen der Reflektoren). Um die oben erwähnte statische und dynamische Belastung möglichst klein zu machen, ist es weiter erwünscht, den Querschnitt des Turms so klein wie möglich zu gestalten, umso mehr, als die strahlende Einheit mit einer Haube geschützt werden soll, deren Abmessung unter Berücksichtigung der Dimension der strahlenden Elemente eine erhebliche Windangriffsfläche bildet und somit den Mast entsprechend mehr belastet.
• Ein anderer Nachteil einer solchen Antenne beruht auf der Komplexität des Speisesystems (jedes strahlende Element muß, wie oben erwähnt, von einem eigenen Koaxialkabel gespeist werden), was zu einer großen Anzahl von sekundären Speisekoaxialkabeln und Anschlußdosen führt. Der Herstellungspreis eines solchen Antennensystems nimmt also rasch mit der Anzahl der strahlenden Elemente zu.
• Außerdem steigen rasch die Verluste, sowohl aufgrund der großen Anzahl von Anschlußdosen als auch der Länge der sekundären Speisekoaxialkabel. Typisch beträgt die Höhe des Turms und damit die größte Länge der Koaxialkabel für ein strahlendes System mit Tafeln von acht übereinanderliegenden strahlenden Elementen für das Frequenzband von 470 bis 860 MHz etwa 12 Meter, was nicht unerhebliche Verluste in einem solchen Frequenzband erzeugt.
• So ergeben sich typisch Querschnitte des Turms in der Größenordnung von 0,8 × 0,8 Meter und Durchmesser der Schutzhauben in der Größenordnung eines Meters für Sendungen im Frequenzband von 470 bis 860 MHz, wobei eine Gruppe von vier Tafeln mit ihrer Schutzhaube eine Eigenmasse von 250 bis 400 kg und eine Windangriffsfläche von etwa 1,3 m² bildet.
• Diese Probleme finden sich auch in der Vielfachstrahlungsantenne in einer horizontalen Ebene, wie sie in dem Patent DE-A-2 026 984 beschrieben ist. Die in diesem Patent beschriebene Antenne enthält Dipolpaare, die entlang eines zentralen Trägers montiert sind und paarweise über mit dem zentralen Träger über mit Hilfe von gleichmäßig entlang dieses Trägers angeordneten Verteilern gekoppelte Leiter gespeist werden. Diese Antenne kann die oben erwähnten, einander widersprechenden Bedingungen nicht erfüllen (breiter Träger aus Gründen der Wartung und mechanischen Starrheit, schmaler Träger für ein regelmäßiges Strahlungsdiagramm), noch die Mängel beseitigen, die mit der Komplexität der Speisung verbunden sind.
• Eine andere, wenn auch weniger oft verwendete Antennenart für den oben erwähnten Zweck ist die sogenannte Superkreuzantenne.
• Bei einer derartigen Antenne verwendet man für ein gewünschtes, in alle Richtungen gleichmäßiges Diagramm das Prinzip des drehenden Felds, wobei das strahlende Element dann aus zwei ebenen, vertikalen und aufeinander senkrecht stehenden Fledermausflügeln besteht, die sich in ihrem Zentrum kreuzen und um 90º gegeneinander phasenverschoben sind.
• So montiert man eine große Anzahl strahlender Elemente übereinander, von denen jedes getrennt von einem gemeinsamen Verteilersystem gespeist wird und die beiden von den Fledermausflügeln gebildeten Dipole jedes strahlenden Elements über einen 3dB-Koppler aperiodisch in Quadratur gespeist werden.
• Wenn auch eine solche Antenne einen wesentlich geringeren Außendurchmesser als ein System mit Antennentafeln besitzt, da kein Reflektor vorhanden ist, so daß die Abmessungen des Turms deutlich verringert werden können, ergeben sich hierbei doch mehrere Nachteile:
• - Erstens führt der Zwang zu einer aperiodischen Quadraturspeisung zwischen den Dipolen zur Verwendung von im Strahlungsfeld liegenden 3dB-Kopplern, wobei die Ausgleichslast des Kopplers abhängig von der Sende1eistung dimensioniert werden muß;
• - zweitens liegen die koaxialen Speisekabel der Dipole im Strahlungsfeld der Antenne und stören so deren Abstrahlung, indem sie Einbuchtungen im Diagramm erzeugen;
• - drittens liegt bei gleichem Antennengewinn die Gesamthöhe der Antenne über der einer Antenne mit strahlenden Tafeln, was entsprechend wieder Probleme der Kompensation des Diagramms in Elevationsrichtung im Fall von Antennen mit einer großen Anzahl strahlender Elemente mit sich bringt;
• - schließlich ergibt sich ein hoher Herstellungspreis wegen der mechanischen Komplexität, der Verwendung von 3dB-Kopplern und der Vervielfachung der koaxialen Speisekabel.
• Man sieht also, daß die beiden bisher für Rundfunk- oder Fernsehsender im Dezimeterwellenbereich verwendeten Antennentypen unbefriedigend bleiben, da sie nicht gleichzeitig die gewünschten Leistungsmerkmale auf mechanischem Gebiet (kompakter Aufbau, um die Windbelastung in Grenzen zu halten, niedriges Gewicht, einfach herzustellende Struktur), wie auf funkelektrischem Gebiet zu erreichen erlauben (rundum wirksames Diagramm, Möglichkeit einer großen Leistung).
• Die vorliegende Erfindung hat die Beseitigung dieser Nachteile zum Ziel und schlägt eine neuartige Antenne vor, die neben hervorragenden funkelektrischen Eigenschaften leicht ist und zu vernünftigen Preisen herstellbar ist, indem einerseits die mechanische Struktur einfach ist (insbesondere ist kein Turm erforderlich) und andererseits Koaxialkabelanschlüsse von weitgehend reduziert werden.
• Hierzu besitzt die erfindungsgemäße Antenne die Merkmale gemäß Anspruch 1.
• Vorzugsweise liegen noch folgende Merkmale vor:
• - es gibt drei Antennennetze,
• - jedes Antennennetz enthält vier waagrechte Dipole,
• - die Dipole sind vom verkürzten Halbwellentyp, berechnet auf die mittlere Betriebsfrequenz der Antenne mit einem Kürzungskoeffizienten von etwa 0,9; der Abstand zwischen zwei übereinanderliegenden benachbarten Dipolen beträgt eine verkürzte Halbwelle, berechnet hinsichtlich der mittleren Betriebsfrequenz der Antenne mit einem Kürzungskoeffizienten von etwa 0,85 und der Abstand der Dipole von der zentralen Achse des Systems beträgt eine nicht verkürzte Viertelwellenlänge, berechnet bezüglich der mittleren Betriebsfrequenz der Antenne;
• - das Leistungsverteilungssystem befindet sich vollständig im Inneren des zentralen Tragrohrs;
• - die Zweidrahtleitung enthält eine untere und eine obere Hälfte, die je in einem Punkt in halber Höhe von einer im Inneren eines der Leiter der Zweidrahtleitungen verlaufenden Koaxialleitung angeregt wird, wobei diese Zweidrahtleitung ihrerseits an das im zentralen Tragrohr liegende Leistungsverteilungssystem in Höhe des Anschlusses der beiden Hälften jeder Zweidrahtleitung angeschlossen ist;
• - jeder Dipolzweig besitzt eine in wesentlichen kreisförmige Krümmung, deren Krümmungszentrum etwa in der zentralen Antennenachse liegt.
• Die Erfindung hat auch ein Strahlungssystem zum Gegenstand, das aus einer Vielzahl von derartigen Antennen gebildet wird, die übereinanderliegen, getrennt von Koaxialkabeln gespeist werden und mit einem gemeinsamen Verteiler verbunden sind.
• Vorzugsweise ist dann jede Antenne in einer dichten, im wesentlichen zylindrischen, selbsttragenden und übereinanderstapelbaren Schutzhaube eingeschlossen.
• Andere Merkmale und Vorteile der Erfindung gehen aus der nachfolgenden Beschreibung anhand der beiliegenden Zeichnungen hervor.
• Figur 1 zeigt in Perspektive eine die erfindungsgemäße Antenne bildende strahlende Einheit.
• Figur 2 zeigt eine Mehrzahl solcher strahlender Einheiten, die übereinanderliegen und so gekoppelt sind, daß die abgestrahlte Leistung erhöht wird, wobei die Einheit von einer äußeren Haube geschützt wird.
• Figur 3 zeigt einen Schnitt entlang der Linie III-III in Figur 2, aus dem die strahlende Einheit gemäß der Erfindung von oben gesehen hervorgeht.
• Figur 4 zeigt eine teilweise geschnittene Seitenansicht der strahlenden Einheit in Figur 1.
• Figur 5 zeigt eines der drei Antennennetze der strahlenden Einheit gemäß Figur 4 von vorne entlang der Linie V-V in Figur 4.
• Figur 6 zeigt im Schnitt entlang der Linie VI-VI in Figur 4 von oben das Detail des ersten Abschnitts des koaxialen Speisekabels des Antennennetzes.
• Figur 7 zeigt von vorne und im Schnitt die Zone VII in Figur 5, aus der im einzelnen einer der den zweiten Abschnitt dieses koaxialen Speisekabels bildenden Zweige hervorgeht.
• Figur 8 ist ein Azimutaldiagramm einer erfindungsgemäßen Antenne, aus der insbesondere die Rundstrahlung dieser Antenne hervorgeht.
• Figur 9 zeigt das Diagramm in Elevationsrichtung entsprechend derselben Antenne.
• Figur 10 bildet einen Vergleich der Azimutaldiagramme zwischen zwei ähnlichen Antennen, von denen die eine drei um 120º versetzte Antennennetze (wie in den Figuren 1 bis 7) und die andere vier um 90º versetzte Antennennetze aufweist.
• Gleiche Bezugszeichen beziehen sich in allen Figuren auf ähnliche Elemente.
• Figur 1 zeigt die allgemeine Struktur einer die erfindungsgemäße Antenne bildenden strahlenden Einheit: Sie enthält im wesentlichen ein vertikales zentrales Tragrohr 100 mit Befestigungsplatten 110 bzw. 120 am oberen und unteren Ende, über die mehrere übereinanderliegende Tragrohre und damit mehrere identische strahlende Einheiten zur Erhöhung der gesamten Strahlungsleistung stirnseitig aneinander angefügt werden können.
• Um dieses Tragrohr herum sind im Abstand von je 120º drei identische Antennennetze 200 angeordnet, die je eine aus zwei parallelen Leitern 210, 210' bestehende vertikale Zweidrahtleitung enthalten, die eine Mehrzahl von waagrechten Dipolen 220, 220' in gleichmäßiger Verteilung entlang dieser Zweidrahtleitung trägt (im vorliegenden Beispiel vier Dipole).
• Die Funksignalspeisung, die bei 310 über ein Koaxialkabel am Fuß der Antenne ankommt, also in einer Zone, die das Strahlungsdiagramm kaum stört, verläuft immer noch in koaxialer Form im Inneren des Tragrohrs 120 und wird dann (immer noch koaxial) auf die drei Antennennetze verteilt und verläuft dann im Inneren eines horizontalen Rohrs 340, das in halber Höhe des zentralen Rohrs 100 montiert ist und auch den mechanischen Halt dieser Antennennetze in Verbindung mit den Tragarmen 130, 140 am oberen und am unteren Ende gewährleistet.
• Wie man sieht, erfolgt die Speisung und Verteilung der funkelektrischen Energie vollkommen im Inneren der Antennenstruktur, was jede Gefahr einer Störung des Antennendiagramms aufgrund des physikalischen Vorhandenseins von Speiseleitungen im Strahlungsfeld eliminiert, wie dies bei bekannten Antennen der Fall war.
• In kennzeichnender Weise enthält die Antenne keine Reflektortafel.
• Um die abgestrahlte Leistung zu vergrößern, kann man (siehe Figur 2) eine Mehrzahl von je aus einer strahlenden Einheit 11 ähnlich der in Figur 1 gezeigten gebildeten Moduln 10 übereinanderlegen, die je über ein mit einem Verteiler am Fuß der Antenne verbundenes Koaxialkabel 12 gespeist werden. Außerdem besitzt jeder Modul eine zylindrische Schutzhaube 13. Die Einheit befindet sich an der Spitze eines Masts 14, wobei der oberste Modul durch einen Deckel verschlossen ist und ggf. von einem (nicht dargestellten) Blitzableiter überragt wird, wie dies wohl bekannt ist.
• Die Haube 13 (Figuren 2 und 3) ist ein Zylinder aus verstärktem Polyester, der an jedem seiner Enden Kragen 16, 17 zum Zusammenbau der verschiedenen übereinanderliegenden Moduln besitzt, so daß sich eine selbsttragende Haube ergibt, was erheblich die mechanische Herstellung vereinfacht. Das ganze System ist natürlich gegen abtropfendes Wasser dicht.
• Die Figuren 4 bis 6 beschreiben im einzelnen die Struktur der strahlenden Einheit gemäß der Erfindung, insbesondere die Speisung der drei Dipolnetze.
• Die Hochfrequenzspeisung, die bei 310 ankommt, erfolgt bis in die halbe Höhe des zentralen Rohrs 100 in dessen Innerem mittels einer Koaxialleitung 320 (wobei der Rückleiter von der Wand des Tragrohrs selbst gebildet wird). Die Koaxialleitung besitzt mehrere Abschnitte 321 bis 325 steigenden Durchmessers, die einen Viertelwellenlängen-Impedanzwandler bilden und durch Stege 326, 327 im Tragrohr 100 in axialer Lage gehalten werden.
• Die Speisung wird dann auf die drei Antennennetze durch gleichphasige Aufteilung und mit gleicher Leistung mittels einer koaxialen Verbindung verteilt.
• Die koaxiale Verbindung 330, 340, die jedes der Antennennetze speist, besteht (siehe Figur 6) aus einem im Inneren eines Rohrs 341 durch Stege 333 gehaltenen Leiter 332, der mit einem Ende 331 an die gemeinsame zentrale Leitung 320 angeschlossen ist.
• Dieses Rohr 341 bildet sowohl den Rückleiter der Koaxialleitung als auch einen mechanischen Träger, der das Antennennetz mit dem zentralen Tragrohr verbindet. Hierzu besitzt dieses Rohr 341 an einem seiner Enden eine Verbindung 342 zu einem mit dem zentralen Rohr fest verbundenen Teil 150, während das andere Ende ein Teil 343 trägt, das die beiden Leiter 210, 210' der Zweidrahtleitung trägt. Diese Leiter erstrecken sich beiden Seiten dieses Teils 243 (Figur 7) und bestehen aus hohlen Rohren aus leitendem Material, die beispielsweise durch Löten befestigt sind.
• Die Seele 332 der Koaxialleitung ist dann mit einem Verteilelement 334 verbunden, das symmetrisch den oberen und den unteren Zweig eines der Leiter (in den Zeichnungen des Leiters 210') der Zweidrahtleitung speist, während der andere Leiter (der Leiter 210) mit der gemeinsamen Masse verbunden ist.
• Hierzu verlängert sich der Innenleiter der Koaxialleitung im Inneren des Leiters 210 bis zu einem Punkt 339, der sich etwa in halber Höhe dieses oberen und dieses unteren Zweigs befindet (dieser Punkt 339, der der Anregungspunkt der Zweidrahtleitung ist, wird in den Figuren 4 und 5 mit P bezeichnet).
• Hierzu ist zwischen diesem Punkt 339 und dem Verteiler 334 ein aus zwei Abschnitten 335, 336 zunehmenden Durchmessers gebildeter Leiter vorgesehen, der als Impedanzwandler wirkt, wobei die beiden Abschnitte im Inneren des Leiters 210 durch Stege 337 gehalten werden. Das Ende der Speiseleitung durchquert dann den Leiter 210 bei 211 und regt den Leiter 210' bei 339 über ein querliegendes Anschlußteil 338 an.
• Wie man sieht, verläuft die Speisung vollkommen koaxial vom Eingangsverbinder 310 bis zu einem Anregungspunkt P, wobei dieses koaxiale Speisesystem weiter vollkommen in der tragenden Struktur der Antenne enthalten ist, die so eine doppelte, nämlich mechanische und elektrische Aufgabe erfüllt.
• Die Zweidrahtleitung trägt mehrere Dipole 220, 220', die somit symmetrisch gespeist werden und die eigentlichen strahlenden Organe der Antenne bilden.
• Die verwendeten Dipole 220, 220' sind vom verkürzten Halbwellenlängentyp, berechnet bezüglich der mittleren Betriebsfrequenz der Antenne mit einem Verkürzungskoeffizienten von etwa 0,9.
• Der Abstand zwischen zwei übereinanderliegenden benachbarten Dipolen beträgt eine verkürzte Halbwellenlänge für die mittlere Betriebsfrequenz der Antenne mit einem Verkürzungskoeffizienten von etwa 0,85.
• Der Abstand der Dipole von der zentralen Achse des Systems beträgt eine Viertelwellenlänge unverkürzt, berechnet auf die mittlere Betriebsfrequenz der Antenne.
• Die auf den Anrechnungspunkt P bezogene Impedanz, d.h. die Anschlußimpedanz der die Dipole speisenden Zweidrahtleitungen, beträgt 50 Ω, wobei die Speisung durch die Koaxialleitungen erfolgt, für die eine konstante Impedanz von 50 Ω beibehalten wird aufgrund des oben erwähnten Wandlersystems mit Viertelwellenlängenleitungen.
• Es sei erwähnt, daß die Enden der Zweidrahtleitung Stromknoten entsprechen und somit unmittelbar über die Stege 130, 140 an Masse gelegt werden können, wobei diese Stege außerdem den mechanischen Halt des Ganzen gewährleisten.
• Die Einheit kann aus Kupfer- oder Kupferlegierungsrohren bestehen und durch Lötung zusammengebaut werden, was die mechanische Realisierung besonders einfach gestaltet.
• Aus elektrischer Sicht besteht die so gebildete Antenne also aus vier übereinanderliegenden Kränzen (wie Figur 3 zeigt), die je aus drei waagrecht in einem Winkelabstand von 120º an den drei Seiten eines gleichseitigen Dreiecks angeordneten Dipolen gebildet wird. Die Dipole werden mit gleicher Phase und Leistung gespeist.
• Eine solche Konfiguration führt ohne Rückgriff auf einen Reflektor zu einem praktisch in allen Richtungen gleichen Strahlungsdiagramm, wie dies Figur 8 zeigt, in der ein Azimutaldiagramm für eine Antenne mit einem Element gemäß den Figuren 4 bis 7 und gemäß der obigen Beschreibung gezeigt ist, bezogen auf eine mittlere Betriebsfrequenz von 520 MHz: man erkennt, daß das Diagramm bis auf 0,9 dB völlig gleichförmig ist.
• Figur 9 zeigt das Diagramm in Elevationsrichtung, dessen Form für eine Rundfunk- oder Fernsehantenne vollkommen geeignet ist.
• Hinsichtlich der elektrischen Eigenschaften konnte man feststellen, daß die Antenne ohne Schaden eine Leistung von zwischen 5 und 7 kW abstrahlen kann, wobei natürlich diese Leistung durch mehrere übereinanderliegende gleiche strahlende Einheiten vervielfacht werden kann.
• Die Impedanz beträgt wie erwähnt 50 Ω, der Antennengewinn beträgt 5 dB und das mittlere Stehwellenverhältnis beträgt 1,15.
• Was die mechanischen Eigenschaften für Antennen im Frequenzband 460 bis 860 MHz angeht, so sind die strahlenden Einheiten in Hauben von 0,54 m Durchmesser und 1,16 m Höhe untergebracht, die eine Windangriffsfläche von 0,65 m² besitzen (im Vergleich dazu beträgt die Windangriffsfläche etwa 1,35 m² für eine Antenne, die im selben Frequenzbereich arbeitet, aber mit Antennentafeln bestückt ist, wie in der Einleitung der vorliegenden Beschreibung erwähnt ist). Ein kompletter Modul (Haube + strahlende Einheiten) hat eine Masse von etwa 40 kg (gegenüber 375 kg im Fall einer Tafelantenne).
• Die Erfindung ist nicht auf die Anordnung von drei Dipolnetzen begrenzt, wenngleich diese Anordnung Vorteile bietet. Erhöht man nämlich die Anzahl der Netze, dann werden die benachbarten Enden der Dipole eines gemeinsamen Kranzes immer mehr angenähert, was ihre gegenseitige Kopplung erhöht und die Diagrammeinbuchtungen verstärkt.
• Figur 10 zeigt dieses Phänomen. Hier wurde das Azimutdiagramm D4 für ein System mit vier Netzen im Vergleich zu dem Diagramm D3 für das System mit drei Netzen eingetragen, das Gegenstand der vorliegenden Beschreibung war. Man stellt fest, daß die maximalen Einbuchtungen jetzt mindestens 2 dB anstatt im anderen Fall 0,9 dB betragen.
• Die Lösung mit drei Feldern ergibt also ein homogeneres Diagramm.
• Schließlich kann man im Rahmen einer Variante die Dipole optimieren, indem ihre Form verändert wird. Anstelle von geradlinigen Dipolen, die die drei Seiten eines gleichseitigen Dreiecks bilden, in das ein durch die Zentren der drei Zweidrahtleitungen verlaufender Kreis eingeschrieben ist (Konfiguration aus Figur 3), kann man die Dipole so verformen oder krümmen, daß sie sich dem Verlauf dieses Kreises annähern oder sogar diese Form annehmen (diese Form ist in unterbrochenen Linien in Figur 3 angedeutet).
• Diese Verbesserung führt zu einer Verringerung der Phasenverschiebungen der Strahlung zwischen den verschiedenen Punkten des Dipols sowie zu einer noch weitergehenden Vergleichmäßigung des Diagramms in Azimutrichtung.

Claims (11)

1. Rundum wirksame Antenne, insbesondere für die Aussendung von Rundfunk- oder Fernsehsignalen im Dezimeterwellenlängenband,

- mit einem senkrechten zentralen Tragrohr (100),

- mit einer Mehrzahl von identischen Antennennetzen (200),

- mit einem System zur gleichphasigen und leistungsgleichen Signalverteilung, das identisch und gleichzeitig die Antennennetze ausgehend von einer einzigen koaxialen Speiseleitung (320) speist, dadurch gekennzeichnet, daß

- die Antennennetze (200) gleichmäßig um das zentrale Rohr verteilt sind und je von einer senkrechten Zweidrahtleitung (210, 210') gebildet werden, die in symmetrischer Form eine Mehrzahl von entlang dieser Zweidrahtleitung gleichmäßig verteilten waagrechten Dipolen (220, 220') trägt, koppelt und speist,

- die gemeinsame koaxiale Leitung (320) vollkommen in dem zentralen Tragrohr untergebracht ist,

- und das Leistungsverteilungssystem koaxiale Leitungen (340, 341) enthält, die an die gemeinsame Koaxialleitung angeschlossen sind und je Antennennetze speisen, wobei die koaxialen Leitungen (340, 341) außerdem als mechanischer Träger dienen, der das jeweilige Antennennetz mit dem zentralen Tragrohr verbindet.

2. Antenne nach Anspruch 1, bei der drei Antennennetze (200) vorgesehen sind.

3. Antenne nach einem der Ansprüche 1 und 2, bei der jedes Antennennetz (200) vier waagrechte Dipole (220, 220') enthält.

4. Antenne nach einem der Ansprüche 1 bis 3, bei der die Dipole (220, 220') vom verkürzten Halbwellentyp sind, berechnet bezüglich der mittleren Betriebsfrequenz der Antenne mit einem Kürzungskoeffizienten von etwa 0,9.

5. Antenne nach einem der Ansprüche 1 bis 4, in der der Abstand zwischen zwei übereinanderliegenden benachbarten Dipolen (220, 220') einer verkürzten Halbwellenlänge entspricht, berechnet bezüglich der mittleren Betriebsfrequenz der Antenne mit einem Kürzungskoeffizienten von etwa 0,85.

6. Antenne nach einem der Ansprüche 1 bis 5, in der der Abstand der Dipole (220, 220') von der zentralen Achse des Systems eine nicht verkürzte Viertelwellenlänge beträgt, berechnet bezüglich der mittleren Betriebsfrequenz der Antenne.

7. Antenne nach einem der Ansprüche 1 bis 6, bei der das Leistungsverteilungssystem (320) vollständig im zentralen Tragrohrs untergebracht ist.

8. Antenne nach einem der Ansprüche 1 bis 7, bei der die Zweidrahtleitung (210, 210') eine untere und eine obere Hälfte aufweist, die je in einem Punkt in halber Höhe von einer im Inneren eines der Leiter (210) der Zweidrahtleitung verlaufenden Koaxialleitung (335, 336) angeregt werden, wobei diese Leitung ihrerseits mit dem im zentralen Tragrohr liegenden Leistungsverteilungssystem etwa in Höhe des Anschlusses der beiden Hälften jeder Zweidrahtleitung verbunden ist.

9. Antenne nach einem der Ansprüche 1 bis 7, in der jeder Dipolzweig eine im wesentlichen kreisförmige Krümmung besitzt, deren Krümmungszentrum etwa in der zentralen Antennenachse liegt.

10. Strahlendes System bestehend aus mehreren Antennen (11) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei die Antennen übereinanderliegen und getrennt über je ein mit einem gemeinsamen Verteiler verbundenes Koaxialkabel gespeist werden.

11. Strahlendes System nach Anspruch 10, bei dem jede Antenne (11) von einer dichten Haube (13) umschlossen ist, die im wesentlichen zylindrisch geformt, selbsttragend und stapelbar ist.