DE20218101U1

DE20218101U1 - Verkleideter Antennenträger

Info

Publication number: DE20218101U1
Application number: DE20218101U
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2002-11-16
Filing date: 2002-11-16
Publication date: 2003-03-20
Anticipated expiration: 2012-11-17

Description

Verkleideter Antennenträger

Die Erfindung betrifft einen statisch und elektrisch optimierten selbsttragenden und in der Außenansicht rohrförmigen Antennenträger zur Aufnahme von Antennen und technischen Komponenten.

Die montierten Antennen und deren Systemtechnik sollen dabei nicht ohne weiteres als Antennen bzw. Antennenanlagen identifiziert werden können.

Antennenanlagen werden nach zentralen bzw. regionalen Vorgaben standortspezifisch aufgebaut.

Da die erforderlichen Antennenhöhen innerstädtisch in den meisten Fällen mindestens 15 m betragen, sind Antennenstandorte hauptsächlich mehrgeschossige Wohnhäuser mit Sattel- oder Flachdächern.
Diese Dächer sind in der Regel für Schnee-, Wind- und Personenlasten konzipiert und daher zur Aufnahme größerer zusätzlicher Lasten nicht geeignet.

Durch den weiteren Ausbau von Mobilfunknetzen kommt es zur stärkeren Belegung vorhandener Mastanlagen. Das bedeutet

• Gewichtserhöhung durch größere Stahlquerschnitte und
größere Windangriffsflächen,

• größere Kraftmomente am Mastfuß und damit

• die Notwendigkeit der Krafteinleitung in tragende Mauern der Bauwerke.

Für die Erweiterung von Mobilfunknetzen sind aus dem neueren Stand der Technik folgende eigenständige Mastanlagen bekannt geworden.

In EP 1 198 024 A1 wird ein Antennenmast beschrieben, dessen Träger als zylindrischer Hohlkörper ausgebildet ist. In diesem Hohlkörper befindet sich eine Innenkonstruktion mit Tragteilen für Antennen und Führungen, an denen die Antennen in ihrer Höhe verfahrbar sind. Das Tragrohr des Antennenmastes, das auch gleichzeitig zur Verkleidung der Antennenanlagen und der

zugehörigen Systemkomponenten dient, besteht zumindest in dem Teil, in dem sich die Antennen in Betriebsposition befinden, aus einem nichtleitenden Material.

Gegenstand von US 5,995,063 ist ein ebenfalls rohrförmiger Antennenmast, dessen Innenkonstruktion einen dreistrahligen Querschnitt aufweist. An dieser Innenkonstruktion sind drei um 120° versetzt angeordnete, vertikal verfahrbare Liftmechanismen für die Antennenmodule befestigt.

Aus DE 202 05 549.3 U1 ist ein rohrförmiger Antennenmast bekannt, bei dem neben dem mehrteiligen, einwandigen oder doppelwandigen Tragrohr eine dreistrahlige Lamellenaussteifung als Innenkonstruktion vorhanden ist. An dieser Lamellenaussteifung, deren drei radial verlaufende Lamellen sich als Wandversteifungen über die gesamte Länge des Antennenträgers erstrecken, sind - ebenfalls vertikal verfahrbar - die Antennen befestigt.

Bei allen bekannten Lösungen zur Ausbildung von Antennenträgern werden neben einer metallischen Innenkonstruktion separate, die Innenkonstruktion einschließende Tragrohe eingesetzt, die neben der Verkleidungsfunktion auch die Aufgabe der statischen Stabilisierung der Mastkonstruktion übernehmen.

Sie sind deshalb entsprechend massiv mit dicken Wandungen ausgeführt.

Für den Fall, dass die Innenkonstruktion dreistrahlig als dreiarmige Spinne ausgeführt ist verlaufen die Strahlen bzw. Arme radial geradlinig, was bei dieser Auftrennung in 120°- Sektoren zwischen den Spinnenarmen Raumnachteile für die Anordnung der Antennen zur Folge hat.

Ausgehend von diesem Stand der Technik ist es Aufgabe der Erfindung, den Aufbau des Antennenträgers - in Wechselwirkung mit den Antennen - bezüglich raumsparender Innenkonstruktion und mit möglichst geringer Wandstärke ausgeführter Verkleidung des Antennenmastes weiterzuentwickeln.

Eine erfindungsgemäße Lösung dieser Aufgabe ist in den Ansprüchen 1 und 4 angegeben. Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.

Nach der Konzeption der Erfindung besteht die Innenkonstruktion des neuen Antennenträgers aus einem dreieckigen Mastkern, an dessen zentraler Achse drei Spinnenarme angreifen, die ausgehend von dieser gemeinsamen Achse sternförmig radial durch die Ecken des dreieckigen Mastkerns verlaufen.

Die Ausbildung der dreiarmigen Spinne ist begrenzt auf die Länge des Antennenträgers ohne Antennenbereich, d.h. in dem Bereich, in dem sich die Antennen in Betriebsposition befinden, ist die dreiarmige Spinne nicht vorhanden. Dadurch haben die metallischen Spinnenarme keinen Einfluss auf die Strahlungseigenschaften der Antennen.

Wesentlich für die Ausbildung der Spinnenarme ist, dass sie in radialer Richtung abgewinkelt sind. Die Abwinklung erfolgt dabei etwa in der Mitte ihrer radialen Länge. Der Abwinklungswinkel beträgt etwa 45°.
Die beschriebene Abwinklung der radialen Spinnenarme führt zu einem nicht unbeträchtlichen Raumgewinn, so dass bei gleichem Mastdurchmesser größere Antennen installiert werden können bzw. eine gewünschte horizontale Drehbarkeit der Antennen um ± 10° erreichbar ist.

Die zylindrische Verkleidung des Antennenträgers erfolgt erfindungsgemäß durch Umwickeln mit einem GFK-Material in der Weise, dass aufliegend auf den Enden der Spinnenarme, die zu diesem Zweck zusätzliche Auflageflächen tragen, eine GFK-Verkleidung aufgebracht wird. Die Formstabilisierung der vergleichsweise dünnen GFK-Verkleidung erfolgt durch die in der Krümmung angepassten zusätzlichen Auflageflächen.

Als an den Enden der Spinnenarme angreifende zusätzliche Auflageflächen können vorgesehen werden:

· konzentrische Aussteifungsringe, die in regelmäßigen Abständen mit ihrer 360°-Umfangslinie an den drei Spinnenarmen angebracht sind und

• zwischen den Aussteifungsringen an allen Spinnenarmen angeordnete Aussteifungsbleche, die mit einem Umfangswinkel von etwa 15° jeweils nur an einem Spinnenarm befestigt sind und hier die Auflagefläche in Umfangsrichtung der Verkleidung erweitern.

Zur vorliegenden Erfindung soll auf folgende Hauptvorteile hingewiesen werden.

Bei der neuen Innenkonstruktion mit abgewinkelten Spinnenarmen können gegenüber einer Innenkonstruktion mit geraden Spinnenarmen die Antennen in einem Winkel von etwa ± 10° in der horizontalen Ebene geschwenkt werden. Beim Aufbringen der Verkleidung des Antennenträgers gibt es gegenüber dem Einschieben der Innenkonstruktion in einen in sich stabilen Verkleidungszylinder die folgenden Vorteile:

· Durch das Umwickeln gibt es keine Toleranzforderungen zwischen dem Innendurchmesser der Zylinderverkleidung und dem Außendurchmesser der Innenkonstruktion, die beim Einführen der Innenkonstruktion in einen vorgefertigten Zylinder besonders bei größeren Zylinderlängen kritisch sind.

· Die Wandstärke der zylindrischen Verkleidung kann sehr dünn sein.

Darum beeinflusst die Verkleidung nicht die elektrischen Eigenschaften der dahinterliegenden Antennen. Der Funknetzplanung können die in den Datenblättern der eingesetzten Antennen enthaltenen Daten zugrundegelegt werden.
30

Zur weiteren Erläuterung der Erfindung wird auf die Patentansprüche verwiesen.

Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich auch aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen.
In der zugehörigen Zeichnung zeigen

Fig. 1 Schnittdarstellung einer dreiarmigen Spinne mit geraden Armen (Stand
der Technik),

Fig. 2 Schnittdarstellung einer dreiarmigen Spinne mit abgewinkelten Armen,

Fig. 3 Innenkonstruktion mit umwickelter Verkleidung (Längsschnitt,
Querschnitt)

Fig. 1 zeigt die Schnittdarstellung einer dreiarmigen Spinne 1 mit zentraler Achse 1.1 nach dem Stand der Technik. Zwischen den geraden Spinnenarmen 1 sind in den so gebildeten drei 120°-Sektoren die Antennen 4 und die zugehörige remote control unit (RCU) 4.1 angeordnet.

Für die in den Fig. 1 und 2 eingesetzte Antennentechnik wurden beispielhaft gewählt:

- Antenne 4 - KATHREIN 742 212
-RCU 4.1 - KATHREIN 860 10003

Fig. 2 zeigt im direkten Vergleich dazu - bei gleichem Außendurchmesser D des Antennenträgers 3 - den erfindungsgemäßen Aufbau der Innenkonstruktion mit abgewinkelten Spinnenarmen 1.
Nach Gegenüberstellung von Fig. 1 und Fig. 2 wird offensichtlich, dass der erfindungsgemäße Aufbau der Innenkonstruktion nach Fig. 2 wesentliche Raumvorteile bewirkt.

Das führt unter der Voraussetzung des gleichen Durchmessers D für den Antennenträger 3 dazu, dass bei der Lösung nach dem Stand der Technik in Fig. 1 keine horizontale Drehbarkeit von Antenne 4 und zugehöriger RCU 4.1 in den einzelnen 120°-Sektoren gegeben ist.

Die erfindungsgemäße Innenkonstruktion mit dreiseitigem Mastkern 2 und abgewinkelten Spinnenarmen 1 nach Fig. 2 lässt eine horizontale Drehbarkeit

im Winkel &phgr; = &phgr;₀ ± &Dgr; &phgr; um etwa ±10° zu.
35

Gegenstand von Fig. 3 ist eine Ausführung des neuen Antennenträgers 3 mit Innenkonstruktion 1, 2 nach Fig. 2 und einer zylindrischen Verkleidung 6, die durch Umwickeln mit einem GFK-Material auf die Enden der Spinnenarme 1 aufgebracht wird.

Zu diesem Zweck sind an den Enden der Spinnenarme 1 zusätzliche Auflageflächen 5 vorhanden, die eine dem radialen Abstand entsprechende Krümmung aufweisen und damit zur Formstabilisierung der zylindrischen Hülle aus GFK-Material dienen.

Als Auflageflächen 5 sind einmal konzentrische Aussteifungsringe 5.1 vorgesehen, die in regelmäßigen Abständen an der Spinne 1 befestigt sind und eine umlaufende 360°-Auflage des GFK-Materials gewährleisten.

Zwischen den Aussteifungsringen 5.1 sorgen Aussteifungsbleche 5.2 für eine eingeschränkte Auflage und Formstabilisierung. Diese Aussteifungsbleche 5.2 sind in Umfangsrichtung der Verkleidung 6 an den Enden der drei Spinnenarme 1 angebracht und bewirken jeweils eine Auflage im Umfangwinkel von etwa 15°, s. Darstellung des Querschnitts A-A in Fig. 3.

Die GFK-Verkleidung 6 weist in beispielhafter Ausführung eine Wandungsstärke von etwa 1,8 mm auf.

Die Breite der Aussteifungsringe 5.1 beträgt im Ausführungsbeispiel 80 mm, ihr Abstand voneinander etwa 500 mm.

Oberhalb der Antennen 4 ist der vorzusehende Aussteifungsring 5.1 direkt am Mastkern befestigt (nicht in Fig. 3 eingezeichnet).

Zur Höhenverfahrbarkeit der Antennen 4 und ihrer zugehörigen RCU 4.1 ist an jeder Seite des dreiseitigen Mastkerns 2 eine Laufschiene 7 befestigt.

Die Antennen 4 sind dabei mittels einer entsprechenden Aufhängung so auf der Laufschiene 7 angeordnet, dass ihr radialer Abstand A (s. Fig. 2) zur elektrischen Optimierung der Antennenfunktion einstellbar ist.

Liste der Bezugszeichen

1 Spinne, Spinnenarm 1.1 zentrale Achse

2 Mastkern

3 Antennenträger

4 Antennen

4.1 RCU (remote control unit)

5 Auflageflächen

5.1 Aussteifungsringe

5.2 Aussteifungsbleche

6 GFK-Material, Verkleidung

7 Laufschiene

Claims

1. Verkleideter Antennenträger zur Aufnahme von Sektorantennen des Mobilfunks, bestehend aus einer metallischen Innenkonstruktion, die als dreiarmige Spinne (1) ausgeführt ist, und einer zumindest im Antennenbereich dielektrischen Verkleidung, dadurch gekennzeichnet, dass die Spinnenarme (1) in radialer Richtung abgewinkelt sind und an einem dreieckigen Mastkern (2) in der Weise angreifen, dass sie ausgehend von der gemeinsamen zentralen Achse (1.1) sternförmig radial durch die Ecken des dreieckigen Mastkerns (2) verlaufen.

2. Antennenträger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Abwinklung der Spinnenarme (1) etwa in der Mitte ihrer radialen Länge erfolgt und der Abwinklungswinkel etwa 45° beträgt.

3. Antennenträger nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass von der Längserstreckung der dreiarmigen Spinne (1) über die Länge des Antennenträgers (3) der Bereich, in dem sich die Antennen (4) in Betriebsposition befinden, ausgenommen ist.

4. Verkleideter Antennenträger zur Aufnahme von Sektorantennen des Mobilfunks, bestehend aus einer metallischen Innenkonstruktion, die als dreiarmige Spinne (1) ausgeführt ist, und einer zumindest im Antennenbereich dielektrischen Verkleidung, dadurch gekennzeichnet, dass die Verkleidung durch Umwickeln mit einem vergleichsweise dünnen GFK-Material (6) erfolgt, das auf den Enden der Spinnenarme (1), die zu diesem Zweck zusätzliche Auflageflächen (5) zur Formstabilisierung der Verkleidung aufweisen, aufliegt.

5. Antennenträger nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Auflageflächen (5) die dem radialen Abstand entsprechende Krümmung aufweisen.

6. Antennenträger nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Auflageflächen (5) ausgeführt sind als konzentrische Aussteifungsringe (5.1) die in regelmäßigen Abständen mit ihrer 360°-Umfangslinie an den drei Spinnenarmen (1) angebracht sind und zwischen den Aussteifungsringen (5.1) an allen Spinnenarmen (1) Aussteifungsbleche angeordnet sind, die in Umfangsrichtung mit einem Umfangswinkel von etwa 15° jeweils nur an einem Spinnenarm (1) befestigt sind.