194651. lajstromszámú szabadalom • Szélessávú dipól antennarendszer
1 194 651 2 A találmány tárgya szélessávú dipól antenna rendszer, amelynek mértani sávközép hullámhossza X és amelynek reflektorfala van, a reflektorfal előtt 0,25-0,35 X távolságban két egészhullámú dipól van elrendezve, a dipólok egymástól 0,45 - 0,55 X távolságra vannak, a dipólok külső átmérője 0,16—0,17 X, hosszúságuk 0,65-0,75 X, és a dipólok egy-egy ága csőből van, és egy-egy tartón keresztül a reflektorfalhoz van rögzítve, amely tartók tengelyvonala közötti távolság 0,31 -0,33 X, a dipól egyik tartója koaxiális tápvonalként van kialakítva, amelynek belső ere a szintén koaxiális tápvonalként kialakított dipól egyik ágában lévő belső érhez csatlakozik, és ez a belső ér a dipól másik ágának belsejébe nyúlik, és azzal kapacitív csatolásban van, a két dipól tápvonalként kialakított tartója a reflektorfal mögött egymással 2Z0 hullámellenállású összekötő tápvonallal csatlakozik, és az összekötő tápvonalnak leágazása van, amelynek Z0 szélessávú főtápvonal csatlakozik. Ismertek dipól antenna rendszerek, amelyeket elsősorban az URH frekvenciatartományban működő adóállomások sugárzó rendszeréhez használják. Ebben a frekvenciatartományban különböző rendeltetésű és különböző frekvenciákon működő adóberendezéseket üzemeltetnek, mint például különböző tv adókat és különböző FM műsorszóró adóberendezéseket, de újabban ezek mellett közlekedési információt és egyéb kódolt információkat továbbító adóberendezéseket is alkalmaznak. Tekintettel arra, hogy az ezekhez az adóberendezésekhez tartozó rendszerek rendkívül költséges létesítmények, a szakemberek egyre inkább törekednek arra, hogy egyetlen szélessávú antenna rendszeren több adóberendezés jelét egyidejűleg sugározzák ki, ily módon az antenna rendszerrel - beleértve a torony kialakítását is — jelentős költségmegtakarítás érhető el. A sávszélesség növelésének ismert korlátái vannak. A megfelelő illesztést a bevezetőben említett antenna rendszerrel a Siemens cég a CCIR szabvány szerinti tv I. sávban, vagyis 47-68 MHz tartományban tudta megvalósítani, ami ±20,3 % relatív sávszélességnek felel meg. A Rohde und Schwarz cég egy ilyen ismert szélessávú antennájának relatív sávszélessége mintegy ±11?^. A találmány elé célul tűztük ki egy olyan, a bevezetőben említett szélessávú dipól antenna rendszer kidolgozását, amelynek az illesztett sávszélessége lényegesen meghaladja az eddig ismert hasonló antenna rendszerek sávszélességét. A kitűzött célt a bevezetőben körülírt antenna rendszerrel a találmány szerint úgy értük el, hogy a dipól belsejében kialakított koaxiális tápvonal huliámcilenállása 3Z0 és a belső ér a dipól másik ágába 0,27-03 X mélységig nyúlik be, a tartóban kialakított koaxiális tápvonal a dipólban lévő belső értől számítva 0,21 X. hosszúságban 2Z0 hullámellenállású, ezt követően 0,1 X hosszúságban 1,77Z0 hullámellenállású, majd az összekötő tápvonalhoz 0,005 X hosszúságban 2,43Z0 hullámellénállású szakasszal csatlakozik. Ezzel a megoldással elértük, hogy az antenna rendszer relativ sávszélessége mintegy ±28 %, ami jelentősen meghaladja az ilyen antennákkal eddig elért ± 20 %-os relatív sávszélességet. Ennek eredményeként az antenna rendszerre olyan adóberendezések is 2 I! iii kapcsolhatók, amelyekhez korábban külön antenna rendszer telepítése volt szükséges, biztosítva ehhez a . megfelelő toronyméreteket is. Összehasonlítva az így megtakarított költségeket a találmány szerinti antenna dipólja tartójában kialakított kompenzáló tápvonal szakaszok elenyésző költségeivel, belátható a ta, lálmány szerinti kialakítás jelentősége. A találmány szerinti antenna rendszernél a dipólok egyes ágai között, középen célszerűen 0,02 X térköz van. A találmány szerinti szélessávú dipól antenna rendszert az alábbiakban a mellékelt rajzon is bemutatott kiviteli példa kapcsán ismertetjük részletesebben. Az ábrán a' találmány szeriüti antenna rendszer perspektivikus képe látható vázlatosan, a kompenzáló tápvonalszakaszok helyén részben kitörve. Az ábrán látható antenna rendszer, vagy antenna panel két egészhullámú 1 dipólból, valamint 2 reflektorfalból áll. Az I dipólok mindegyike egy-egy 7 és 8 ágból áll, amelyeket egy-egy 3 és 4 tartó tart a 2 refléíktorfal előtt. Az alábbiakban csupán az egyik 1 dipól belső kialakítását, valamint a hozzá tartozó 4 tartó belső kialakítását ismertetjük részletesebben, a rajzon hátrább látszó 1 dipól és 4 tartó belső kialakítását teljesen azonos a kitörve ábrázolt kialakítással. Az 1 dipólok táplálása a 4 tartók belsejében kialakított koaxiális 5 transzformáló belső ér tápvonalon keresztül történik. A 4 tartók a 2 reflektorfal mögé nyúlnak, ahol egymással 9 összekötő tápvonalon keresztül össze vannak kötve, a 9 összekötő tápvonalnak a fele hosszában leágazás van kialakítva, amely leágazáshoz a 10 főtápvonal csatlakozik. A főtápvonalnak Z0 hullámellenállása van, amely értékre normáljuk az összes többi tápvonalszakasz hullámellenállását. Az antenna hosszméreteit a X hullámhossz érték arányában adjuk meg, szokásos módon. A X hullámhossz a sávhatárokhoz tartozó hullámhosszaknak a mértani középértéke, a sávközéphullámhossz. Az ábrán látható módon, az 1 dipól 7 és 8 ága csőből van, amelynek belsejéen koaxiális tápvonal van kialakítva, amelynek 6 belső ere van. Ismeretes, ; hogy a 6 belső ér és a cső belső átmérőjének viszonya, valamint a dielektrikum relatív dielektromos állandója egyértelműen meghatározza a tápvonal hullámellenállását. Az 1 dipól belsejében ezek az átmérőviszonyok úgy vannak megválasztva, hogy a tápvonalszakasz hullámellenállása 3Z0 értékű. Az 1 dipól 6 belső ere az egyik 7 ágban a 4 tartóban lévő 5 transzformáló belső érhez csatlakozik, míg a másik 8 ág belseje 0,27 — 0,3 X mélységig benyúlik. Ezen a szakaszon az 1 dipól 8 ága és a benyúló 6 belső ér között kapacitív csatolás jön létre, amelyen keresztül a 8 ág gerjesztve van. A 4 tartó belsejében kialakított koaxiális tápvonal 5 transzformáló belső ere a találmány szerint több kompenzált szakaszból áll. A 6 belső értől indulva 0,21 X hosszúságban a tápvonalszakasz hullámellenállása 2Z0 értékű. Ehhez csatlakozik egy 0,1 X hosszúságú szakasz, amelynek hullámellenállása 1,77Z0. Az 5 transzformáló belső cr végül egy rövid, 0,005 X hosszúságú, 2,43Z0 hullámellenállású szakasszal csatlakozik a 9 összekötő tápvonal belső eréhez. Az ábrán látható még, hogy az 1 dipól 7 és 8 ága között középen 0,02 X szélességű térköz van. 5 10 15 20 25 30 33 40 45 50 55 60 65
