|
|
 |
Untersuchung der Richtstrahleigenschaften der "Quasi"-Rundstrahlantennen des Fernsehturms Berlin-Alexanderplatz für DAB im L-Band (1452-1467,5 MHz)
 |
Berechnetes Horizontaldiagramm der Antenne mit "Quasi"-Rundstrahlung
|
Die nach Vorgaben der Telekom am Standort Berlin-Alexanderplatz
realisierte "Quasi"- Rundstrahlantenne der Fa. Kathrein (Rosenheim) besteht
aus 2 Spalten mit Dipolfeldern im Abstand von 12 m entsprechend 60 Wellenlängen.
Auf Grund des extrem großen Spaltenabstandes weist das Horizontaldiagramm
dieser Antenne sehr tiefe, dicht benachbarte Interferenzeinbrüche
im Winkelabstand von etwa 1° auf (Bild). Der Abstand benachbarter Maxima
und Minima beträgt in 5 km Entfernung vom Sender nur etwa 43 m, in
10 km Entfernung 86 m. Ein in diesem Abstand befindliches reflektierendes
Bauwerk trägt dann zur Auffüllung benachbarter Minima bei. Alle
im L-Band alle innerhalb eines Schutzintervalls von 62 s eintreffenden
Signale tragen positiv zum Empfang bei. Reflexionen sind erwünscht
und tragen wesentlich zur Verbesserung des Empfangs bei.
Entsprechende Erfahrungen mit solchen Antennen für
DAB lagen bis dahin nicht vor. Daher wurden zusaetzlich entsprechende Vergleichsantennen
montiert, die keine Interferenzeinbrüche aufweisen und die auf einer
dicht benachbarten Frequenz betrieben wurden. Damit erfolgten Vergleichsmessungen
, um festzustellen, in welchem Maße die tiefen Einzüge des Horizontaldiagramms
im Versorgungsgebiet aufgefüllt werden.
Durchgeführte Messungen
Das Meßfahrzeug war mit Meßempfänger,
Process Controller, Satellitennavigationssystem GPS zur Positionsbestimmung,
Peiselergeber zur Wegmessung sowie einer Empfangsantenne ausgerüstet.
Die Empfangsleistungen wurden auf einer Vielzahl von ausgewählten
Strecken für beide Frequenzen gleichzeitig gemessen und zusammen mit
den Positionsdaten abgespeichert. Die Messungen erfolgten alle 10 ms. Dies
entspricht bei einer Fahrgeschwindigkeit von 50 km/h etwa 7 Meßwerten
pro Meter.
Zur Auswertung wurden die Medianwerte der gemessenen
Pegel über unterschiedliche Streckenlängen (meist 5 m oder 25
m) gebildet und der auf den Senderstandort bezogene zugehörige Azimutwinkel
aus den Positionsdaten bestimmt. Die Differenz der Medianwerte der von
beiden Antennen erzeugten Empfangspegel wurde grafisch dargestellt. An
Hand dieser Darstellung ließ sich zeigen, in welchem Maße die
Interferenzminima durch Reflexionen aufgefüllt werden.
Beispielhaft für die Meßergebnisse zeigen
die beiden folgenden Bilder die Pegelunterschiede (5mMedianwerte)
zwischen beiden Antennen in einem Winkelbereich 10° um das tiefste
Minimum von 230° herum, und zwar für Fahrten quer zur Ausbreitungsrichtung.
In diesem Winkelbereich strahlt die Vergleichsantenne praktisch mit konstanter
Leistung. Die im Freiraumdiagramm der Sendeantenne vorhandenen tiefen Minima
werden im Versorgungsgebiet je nach Bewuchs und Bebauung unterschiedlich
stark aufgefüllt. In Gebieten mit geringer bzw. lockerer Bebauung
(z. B. Einfamilienhäuser in großem Abstand) sind die Maxima
und Minima in ihrem 1°-Raster noch gut zu erkennen, während in
Gebieten mit dichter Bebauung ("Häusermeer") das Interferenzmuster
des Horizontaldiagramms praktisch nicht mehr erkennbar ist.
 |
 |
Schlußfolgerung: Die beste Antenne
ist stets die, welche die Leistung dorthin strahlt, wo sie benötigt wird.
Kann aber auf einer Sendestelle keine "echte" Rundstrahlantenne installiert werden, dann stellen "Quasi"-Rundstrahlantennen eine echte
Alternative dar. Der horizontale Abstand der gegenüberliegenden Dipolfelder sollte so groß wie möglich gewählt werden. Gegenüber einer echten Rundstrahlantenne ist ist jedoch in den Interferenzgebieten der mittlere Empfangspegel um maximal etwa 3 dB und der örtliche Pegel an einzelnen Punkten um 5 ... 8 dB geringer.
Literatur
-
Nowatzky, Dieter.: "Alternatives Antennenkonzept für DAB im L-Band",
Diskussionssitzung des Fachausschusses Antennen der ITG im VDE,
Starnberg, 18. - 19. April 1996
-
Nowatzky, Dieter: DAB-Sendeantennen mit Quasi-Rundstrahlung fuer DAB im 1,5-GHz-Bereich (L-Band), Rundfunktechnische Mitteilungen, 41(1997), Heft 3/1997, Seite 101 bis 110
-
Technische Lieferbedingungen der Deutschen Telekom TL 5820-3019 (Ausgabe 12/96) "Professionelle Rundfunk-Antennenanlagen für Frequenzbereiche oberhalb 30 MHz",
Teil 5: "Besondere Bedingungen für DAB-Antennenanlagen"
|
