DE9416493U1 - Radom - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft Radome für Antennen der im Oberbegriff des Hauptanspruchs angegebenen Gattung, insbesondere für Gruppenantennen des GHz-Bereichs, wie sie z.B. als ortsfeste Sende- und Empfangsantennen der neuen zellularen Funknetze bekannt sind.

Die typischen geometrischen Abmessungen und Maßverhältnisse dieses Antennentyps werden am Beispiel zweier Sektorantennen für das 1,8-GHz-Mobilfunknetz erläutert:

- Bei einer Antenne mit acht Einzelstrahlern in linear/ vertikal gestockter Anordnung ist das Masse- und Reflektorblech 1 300 mm hoch und 170 mm breit. Der umgebogene Rand hat eine Höhe von 21 mm.

- Das Masse- und Reflektorblech einer ebensolchen Antenne mit zwölf Einzelstrahlern hat die gleiche Breite und gleich hohe Seitenwangen, aber eine Höhe von 1 850 mm.

- Die Seitenwangen der Radome sind z.B. bei Ausführung der Einzelstrahler als Flächensegmentstrahler (Patches) für die beiden Antennentypen jeweils 35 mm hoch. Die Radomflache ist in Strahlungsrichtung leicht nach außen gewölbt.

Die länglich-flache Form der Antenne und das Erfordernis des Radoms aus Kunststoff, das mit dem Reflektor- und Masseblech zu verbinden ist, bringen einen gravierenden Nachteil mit sich: Das Radom-Material ist den für Kunststoffe charakteristischen Alterungsprozessen unterworfen, die u.a. auch zu einer gewissen Schrumpfung führen. Dieser Prozeß läßt sich auch dadurch nicht gänzlich verhindern, daß man die Radomkörper vor dem Zusammenbau einer künstlichen Alterung unterzieht. Im Dauerbetrieb in der Praxis kommt es durch die wechselnden Witterungsbedingungen, vor allem durch Sonnenstrahlung und höhere Temperaturen, zur Verformung des Radoms und damit notwendig zur Verformung des gesamten Antennenkörpers.

Auf Grund der Tatsache, daß in Richtung der Antennen-Längsachse das Maß der Schrumpfung am größten und gleichzeitig die Stabilität des Reflektor- und Masseblechs am geringsten ist, nimmt die Antenne eine leichte, aber mit dem bloßen Auge sichtbare Bogenform an. Man könnte diese Durchbiegung durch Versteifung des Blechteils mit Profilelementen verhindern; bis dato haben aber wohl alle Hersteller auf diese Möglichkeit verzichtet. Das ist mit Sicherheit nicht zuletzt auf Gründe der Gewichtsund Kostenersparnis zurückzuführen. So muß man auch eventuelle Änderungen der Antennen-Charakteristika in Kauf nehmen.
Denkbare andere Lösungen des Problems sind nicht bekannt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die ungünstigen Auswirkungen der durch Alterung bedingten Schrumpfung des Radom-Materials auf die Form des Antennenkörpers durch konstruktive Maßnahmen wirkungsvoll einzuschränken bzw. zu verhindern.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit den im kennzeichnenden Teil des Hauptanspruchs angegebenen Merkmalen gelöst. Die Unteransprüche enthalten bevorzugte Ausführungsvarianten und -details.

Die erfindungsgemäßen Trennfugen und Sicken wirken als Zugentlastung ähnlich dem Entlastungsbogen bei Rohrleitungen, d.h. sie kompensieren die durch die Schrumpfung im Radom-Material hervorgerufenen Zugkräfte, die sonst zum Verbiegen des Reflektor- und Masseblechs führen. Der Aufwand zur Realisierung der Erfindung ist - speziell, was die Lösung mit Sicken und mit der Wellung anbetrifft - denkbar gering. Es bedarf nur einer Ergänzung der Form, mit der das Radom aus dem Platten-Ausgangsmaterial hergestellt wird, und dann ist in der Fertigung selbst kein weiterer Arbeitsgang erforderlich. Bei Anordnung von sich überlappenden Trennfugen fällt als einziger zusätzlicher Aufwand die Öffnung für den Austritt von Kondenswassser an, das sich auf Grund von eventuellen Undichtigkeiten bilden könnte.

Die Erfindung wird im folgenden an Hand von Ausführungsbeispielen näher erläutert. In der zugehörigen Zeichnung zeigen in schematischer Darstellung Figur 1. Gehäuseaufbau einer Sektorantenne für MobiIfunknetze

a) Längs s chnitt,

b) Quers chnitt

Figur 2. Verformte Antenne, Seitenansicht Figur 3. Längsschnitte erfindungsgemäßer Radome

Das Antennengehäuse nach Figur 1 besteht aus dem Masse- und Reflektorblech 1 und dem Radom 2. Das Radom umfaßt das Blechelement wie ein Deckel, und die Fuge 3 zwischen den hochbogenen Rändern beider Elemente wird mit einem pastosen Kleber ausgefüllt, der dauerhaft gummielastisch bleibt.

Figur 2 zeigt den Antennenkörper des bekannten Stands der Technik nach längerer Betriebsdauer. Das Radom-Material schrumpft zwar allseitig relativ im gleichen Maß, aber der Absolutwert der Kontraktion ist in Richtung der Längsachse am größten. Durch die sich in der Radom-Frontfläche bildende Zugkraft entsteht ein Drehmoment im oberen und im unteren Randbereich, und das Masse- und Reflektorblech wird zu einer Art Kreisbogen, mit einer Sehnenhöhe von jeweils einigen mm, verformt.

In Figur 3 sind Radomschnitte mit erfindungsgemäß umgebildeter Frontfläche dargestellt. Die Möglichkeiten, von denen hier nur einige angedeutet sind, reichen von der Lösung mit einer oder mehreren Quersicken 4 über die Trennfugen 5 und die Wellung 6 bis zur Kombination verschiedener Formen, z.B. von Trennfugen und Sicke.

In Realisierung der Erfindung wurden umfangreiche Tests vorgenommen, die sämtlich die hier gemachten Aussagen bestätigen. Selbst Langzeitversuche in der Klimakammer ergaben bei üblichen und bei forcierten Schrumpfungswerten des Kunststoff-Materials, daß die Verformung über die erfindungsgemäßen Mittel zur Zugentlastung aufgefangen wird und das Masse- und Reflektorblech eben bleibt.

Claims (4)

Schutzansprüche

1. Radom für Antennen, bei denen Strahler oder Strahlergruppen vor einer ebenen metallischen Reflektor- und Massefläche angeordnet sind, wobei

- das Reflektor- und Masseblech an den Rändern kastenartig hochgebogen sein kann und das Radom ebenfalls im wesentlichen als flaches Kastenteil ausgebildet ist,

- die Seitenwangen des Radoms im zusammengebauten Zustand über die Ränder oder Seitenwangen des Reflektor- und Masseblechs greifen und mit diesen vorzugsweise durch Kleben verbunden sind, und

- die Außenkonturen des Antennenkörpers, in Strahlungsrichtung gesehen, ein vorzugsweise längliches Rechteck geringer baulicher Tiefe bilden,

dadurch gekennzeichnet,

daß in der Frontfläche des Radoms (2), rechtwinklig zur Längsachse des Antennenkörpers, mindestens eine Trennfuge (5) mit überlappenden Rändern oder mindestens eine Sicke (4) angeordnet ist, oder die Frontfläche des Radoms (2) ist mit einer Wellung (6) im rechten Winkel zur Längsachse versehen.

2. Radom nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß, bei Anwendung der Trennfuge (5), die Überlappung der Ränder so ausgebildet ist, daß vorzugsweise der obere Rand den unteren überdeckt.

3. Radom nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß, bei Anwendung der Trennfuge (5), am unteren Rand des Antennenkörpers eine Öffnung für den Austritt von Kondenswasser vorgesehen ist.

4. Radom nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jeweils eine Trennfuge {5) oder Sicke (4) für einen Längenabschnitt des Antennenkörpers, in Richtung der Längsachse gesehen, von 2 bis 3mal, vorzugsweise 3mal der Breite des Antennenkörpers vorgesehen ist.