Wellenleitstruktur für Längsstrahler

Abstract

 Bei einem Längsstrahler mit einem Anschlußdipol (3) und wenigstens einer Wellenleiterstruktur, deren jede mindestens zwei strahlungsgekoppelte in Ebenen senkrecht zur Ausbreitungsrichtung angeordnete, aus jeweils wenigstens zwei Halbwellendipolen aufgebaute Dipolgruppen (6) aufweist, ist zumindest in einem Teilbereich einer Wellenleiterstruktur zwischen jeweils zwei Dipolgruppen (6) ein Einzeldipol (5) vorgesehen.
Dadurch ist auf einfach Weise im Vergleich zu bekannten Längsstrahlern, deren Wellenleiterstruktur ausschließlich Dipolgruppen aufweist, entweder bei vergleichbaren elektrischen Daten eine Kostenverringerung oder bei gleichem Material- und Herstellungsaufwand eine Verbesserung der Strahlungseigenschaften erreicht.

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft einen Längsstrahler mit einem Anschlußdipol und wenigstens einer Wellenleitstruktur, deren jede mindestens zwei strahlungsgekoppelte, in Ebenen senkrecht zur Ausbreitungsrichtung angeordnete, aus jeweils wenigstens zwei Halbwellendipolen aufgebaute Dipolgruppen aufweist.

[0002] _Längsstrahler dieser Art sind in vielen Ausführungsformen aus Literatur (z.B. E. Spindler "YAGI-Antennen als Spezialfall all - gemeiner längsstrahlender Strukturen", FUNKTECHNIK 1966, Seiten 91 - 94, 127 - 129 und 165/66) und Praxis bekannt und häufig als sog. YAGI-Antennen, insbesondere für den UHF-Fernsehbereich, mit Reflektorschirm und Halbwellenkoppelstab zwischen AnschluBdipol und Wellenleitstruktur(en) ausgebildet. Bei diesen Antennen sind die Direktoren der Wellenleitstruktur zur Erhöhung des Gewinns als Dipolgruppen ausgeführt, die im einfachsten Fall aus zwei, durch ein Isolierteil fest miteinander verbundenen, axial fluchtenden Halbwellendipolen aufgebaut sind (siehe z.B.DE-PS 1616261). Bei komplizierteren Ausführungen sind hierfür X-förmige Dipolkombinationen (siehe "XC"-Antennen der Fa. Fuba, Hans Kolbe & Co.) oder brillenförmige Anordnungen mit je einer Leiterschleife anstatt eines gestreckten Halbwellendipols (siehe beispielsweise die Antennen "Super-Spectral N" der Anmelderin) verwendet.

[0003] Alle diese bekannten Längsstrahler benötigen zur Erzielung ausreichend guter elektrischer Daten nicht nur eine groBe Anzahl der beschriebenen Dipolgruppen pro Längeneinheit, insbesondere in der Nähe des AnschluBdipoles, sondern diese auch in einer Vielzahl unterschiedlicher Längen. Der damit verbundene hohe Material- und Fertigungsaufwand ist zwar durch Ausführungen mit weniger Dipolgruppen vermeidbar, die ungünstigeren elektrischen Werte dieser Antennen sind aber in den meisten Anwendungsfällen nicht ausreichend.

[0004] Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Längsstrahler der eingangs genannten Art zu schaffen, der auf möglichst ein- _fache Weise bei gegenüber dem Stand der Technik vergleichbaren elektrischen Werten kostengünstiger ist oder bei gleichem Kostenaufwand bessere elektrische Daten aufweist. Diese Aufgabe ist dadurch gelöst, daB zumindest in einem Teil - bereich einer Wellenleitstruktur zwischen jeweils zwei Dipol - gruppen ein Einzeldipol angeordnet ist. Dadurch kann gegenüber einer Antenne mit vergleichbaren elektrischen Eigenschaften, insbesondere im Nahbereich des AnschluBdipols von etwa einer Wellenlänge ein Teil der Dipolgruppen entfallen. Beispielsweise sind dort bei einer kurzen "Super-Spektral N"-Antenne der An - melderin anstatt 5 nur 3 brillenförmige Direktoren und 3 einfache _Dip_olstäbe erforderlich. Selbstverständlich ist die erreichbare Einsparung dabei umso gröBer je komplexer und damit teurer die Dipolgruppen gestaltet sind.
Neben diesem wirtschaftlichen Vorteil ist durch die geringere Belegung mit Direktoren auch eine Verringerung der Windlast erreicht. Zum strahlungsseitigen Ende der Wellenleitstruktur hin wirken die Einzeldipole in abnehmendem Maße gewinnerhöhend, so- _daB dort die möglichen Einsparungen an Dipolgruppen geringer sind; dafür ist jedoch eine wirksame Antennenabstimmung mit Hilfe von Länge und Position der Einzeldipole erzielbar, wodurch eine deutliche Reduzierung der unterschiedlichen Längen der Dipolgruppen (im Extremfall nur eine einzige Länge) und damit eine weitere Kostensenkung gegenüber dem Stand der Technik erreicht ist, bei dem ja die unterschiedlichen Längen zur Abstimmung benutzt und damit unentbehrlich sind. Zugleich läBt sich auf diese Weise breitbandig eine Verbesserung der Nebenzipfeldämpfung erreichen.
Selbstverständlich können die beiden genannten MaBnahmen auch für sich alleine, sowie in mehreren Teilbereichen der Wellenleitstruktur in allen Kombinationslösungen angewendet werden.

[0005] Umgekehrt ist der erfindungsgemäße Aufbau eines Längsstrahlers natürlich auch zur Verbesserung der elektrischen Werte bei gleichem oder allenfalls geringfügig höherem Kostenaufwand einsetzbar.

[0006] Bei den eingangs beschriebenen, bekannten Längsstrahlern ist die Verwendung von Ganzwellenanschlußdipolen optimal (siehe beispielsweise DE-PS 1 616 261, Spalte 4, Zeile 54 - 59). Da bei diesen Dipolen und der Verwendung gebräuchlicher Symmetrierglieder keine leitende Verbindung mit Masse gegeben ist, sind zum Schutze gegen Überspannungen Drosseln vorgesehen. Demgegenüber ermöglicht die erfindungsgemäBe Einfügung von Einzeldipolen die gemäß Anspruch 2 vorgesehene Verwendung eines Halbwellen-Faltdipoles bei breitbandig gleich guter Ankopplung an die Wellenleitstruktur, wobei wegen der dabei vorhandenen Masseverbindungen keine gesonderten ÜberspannungsschutzmaBnahmen nötig sind.

[0007] Die Figuren zeigen ein einfaches Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Längsstrahlers für den UHF-Fernsehbereich mit nur einer Wellenleitstruktur, wobei zur Vereinfachung der Reflektorschirm weggelassen ist. Fig. 1 stellt eine Draufsicht dar, Fig. 2 und 3 sind Schnitte in vergröBertem Maßstab gemäß den Schnittlinien A - B und C - D.

[0008] An einem geraden rohrförmigen Längsträger 1 ist, neben dem nicht dargestellten Reflektorschirm ein Anschlußgehäuse 2 aus Isolierstoff mit integriertem Ganzwellen-AnschluBdipol 3, eine in Strahlungsrichtung davor angeordnete Wellenleitstruktur, sowie ein Koppeldipol 4 zur breitbandigen Anpassung angebracht. Die Wellenleitstruktur besteht aus je sieben Einzeldipolen 5 und Dipolgruppen 6, die in alternierender Reihenfolge in Ebenen senkrecht zum Längsträger 1 und damit zur Strahlungsrichtung angeordnet sind. Die Einzeldipole 5 sind wie der Koppeldipol 4 in ihrer Mitte durch Schrauben 7 direkt am Längsträger 1 befestigte Metallstäbe, deren Länge kleiner ist als die halbe Betriebs - wellenlänge. Die Dipolgruppen 6 bestehen jeweils aus einem zentralen Isolierstück 8, das ein auf den Längsträger ₁ aufsteck - bares Mittelteil 9 und zwei U-förmige, davon symmetrisch seitlich abragende Teile 10 aufweist, sowie zwei ebenfalls U-förmige Metallschleifen 11, deren freie Endteile in Ausnehmungen 12 der freien Endstücke der Teile 10 eingeführt und darin festgeklemmt sind. Eine Nut 13 der Teile 10 des Isolierstücks 8 gewährleistet eine gute Stabilität bei geringem Materialaufwand. Zur Befestigung der brillenförmigen Dipolgruppen 6 sind Metallklammern 14 vorgesehen, die mit Haltelaschen 15 in der Nut 13 angebrachte Nasen rastend hintergreifen. Die aus Bandmaterial hergestellten Metallschleifen 11 stellen elektrisch in bekannter Weise je zwei einander vertikal in einem Abstand von etwa λ/8 gegenüberliegende, etwas weniger als eine halbe Wellenlänge lange Dipole dar; sie sind zur Erhöhung der mechanischen Stabilität in zwei Teilbereichen 16, 17 verformt.

[0009] Das Anschlußgehäuse 2 ist mittels einer Flügelschraube 18 am Längsträger 1 befestigt.

[0010] Durch optimale Bemessung und Positionierung sind die Dipol - gruppen 6 lediglich in zwei und die Einzeldipole 5 in drei unterschiedlichen Längen nötig. Diese Antenne ist gegenüber einem herkömmlichen Längsstrahler mit 9 unterschiedlich langen Dipolgruppen der gleichen Form ohne Einzeldipole billiger her - stellbar und weist darüberhinaus bei sonst etwa gleichen elektrischen Daten ein breitbandig besseres Vor-Rück-Verhältnis auf.

Ansprüche

1. Längsstrahler mit einem AnschluBdipol und wenigstens einer Wellenleitstruktur, deren jede mindestens zwei strahlungsgekoppelte, in Ebenen senkrecht zur Ausbreitungsrichtung angeordnete, aus jeweils wenigstens zwei Halbwellendipolen aufgebaute Dipolgruppen aufweist, dadurch gekennzeichnet, daB zumindest in einem Teilbereich einer Wellenleitstruktur zwischen jeweils zwei Dipolgruppen (6) ein Einzeldipol (5) angeordnet ist.

2. Längsstrahler nach Anspruch ₁, dadurch gekennzeichnet, daß der AnschluBdipol (3) ein Halbwellen-Faltdipol ist.

Zeichnung