<Desc/Clms Page number 1>
Antennenanordnung zum gerichteten Senden oder Empfangen vorzugsweise kurzer elektriseher
Wellen.
Bei vielen Betrieben, insbesondere bei der Navigation, besteht häufig der Wunsch zum Senden oder Empfangen elektrischer Wellen in einem durch einen gegebenen Horizontalwinkel begrenzten Sektor, z. B. um bei unsichtigem Wetter einen Ersatz für die Befeuerung von Küsten oder Flussläufen zu haben. Es ist auch erwünscht, die roten und grünen Positionslichter der Schiffe durch drahtlose Anlagen zu ergänzen. Jedes Positionslicht eines Schiffes ist in einem Sektor von etwa 90 derart zu sehen, dass von vorn beide Lichter zu sehen sind, von der Seite nur eines, von rückwärts bis zu einer Richtung quer ab vom Schiff keines. Ein Ersatz der Positionslichter muss also diese Bedingungen erfüllen.
Es ist bekannt, einen innerhalb eines horizontalen Winkels von 900 liegenden Strahlensektor durch Kombination von vertikalen Einzelantennen herzustellen. Ordnet man z. B. auf einer Linie drei vertikale, mit gleicher Phase und gleicher Amplitude gespeiste Einzelantennen A im gegenseitigen Ab-
EMI1.1
zwar in einem horizontalen Winkel e, 0, t (siehe Fig. 1 a) von angenähert 900 enthaltenen Strahlungssektor, aber daneben noch andere Strahlungssektoren. Auch wenn man hinter der Antennenreihe in bekannter Weise etwa eine ähnliche Reihe von Reflektorantennen anordnet, wodurch die hintere Hälfte der ganzen Strahlung unterdrückt wird, so bleiben doch, wie die Fig. 1 b zeigt, noch immer die innerhalb der Winkel e, o, c und t, 0, d enthaltenen Nebenstrahlungen.
Gemäss der Erfindung kann man einen innerhalb eines horizontalen Winkels von etwa 90 enthaltenen Strahlungssektor ohne Nebenstrahlungen dadurch erhalten, dass man einen Antennenkomplex verwendet, bestehend aus einer horizontal liegenden linearen Antenne (oder einer Reihe untereinander liegender horizontaler Antennen), einer hinter dieser in geeignetem Abstand angeordneten linearen horizontalen Reflektorenantenne (oder einer Reihe von untereinander befindlichen horizontalen Reflektorantennen) und aus einer zu der erwähnten Antenne und dem Reflektor im wesentlichen senkrechten metallischen Wand, deren Ausdehnung in horizontaler Richtung mindestens eine Wellenlänge beträgt.
Es sei hier bemerkt, dass im vorstehenden unter der Bezeichnung,, lineare Reflektorantenne"jeder Reflektor verstanden wird, dessen Längenausdehnung gross ist gegenüber der Ausdehnung in den andern Richtungen. Er kann aus Draht, Litze, Rohr usw. bestehen.
EMI1.2
erzeugt wie bekannt eine Strahlung, deren Diagramm sich durch einen durch Drehung des Doppelkreises k k'um die horizontale Antennenlinie a'a gebildeten Rotationskörper dargestellt werden kann.
Schneidet man nun die linke Hälfte der Antenne A ab und legt man durch den Punkt o eine zum verbleibenden Teil der Antenne A senkrechte vertikale Metallwand W, so wird hiedurch der in der Fig. 2 durch die Strichelung ausgezeichnete linke Teil der Strahlung unterdrückt. Zur Unterdrückung des noch verbleibenden unerwünschten Teiles von k'dient der hinter der Antenne A parallel zu derselben
EMI1.3
<Desc/Clms Page number 2>
EMI2.1
Strahlungsdiagramm durch den Halbkreis k dargestellt ist.
Bei der Verwendung der erfindungsgemässen Anordnung zum Ersatz von Positionslichtern auf einem Schiff kann man als vertikale Wand W die Aussenseite der Seitenwand des Schiffskörpers benutzen. Eine derartige Anordnung ist in der Fig. 3 in Draufsicht dargestellt. Quer zur Metallfläche der Schiffs-
EMI2.2
hinter dieser ein praktisch gleicher Reflektor R. Aus der zur Verfügung stehenden Grösse der Schiffswand ergibt sich die notwendige Kleinheit der Wellenlänge. Die Ausdehnung der Wand in der Horizontalrichtung muss mindestens eine Wellenlänge betragen. Somit erhält man hier eine innerhalb eines horizontalen Winkels enthaltene, in der Fig. 2 a dargestellte Strahlung, wobei o m die Richtung der Längsachse des Schiffes (vom Achterdeck zum Bug) und o a die Richtung quer zum Steuerbord bedeutet.
Eine ganz geringe Strahlung links von o-m ist möglich durch Herumbeugen der Wellen um den Schiffsbug. Diese Herumbeugung ist um so geringer, je grösser der Abstand der Antenne von den Beugungskanten (in Wellenlängen gerechnet) ist. Die Strahlungsintensität für verschiedene Richtungen innerhalb des Winkels m o a ist zwar nicht konstant, sondern nimmt mit der Annäherung an die Richtung o a ab. Diesist aber praktisch kein grosser Nachteil, da man die Strahlungsenergie so gross wählen kann, dass auch für die Richtungen, die nahe an die Richtung o a kommen, bei den in Frage kommenden Empfangsentfernungen noch ein genügend starker Empfang besteht.
Was ferner das Vertikaldiagramm der Strahlung bei der beschriebenen Anordnung anbetrifft, so lässt es sich angenähert durch einen Kreis darstellen, dessen Durchmesser horizontal gerichtet ist, so dass ein bestimmter Teil der Strahlungsenergie nach oben und nach unten vorloren geht. Man kann aber die Strahlungsenergie mehr nach der horizontalen Richtung zu konzentrieren, wenn man statt einer Antenne A mehrere untereinander angeordnete horizontale Antennen, z. B. drei Antennen, verwendet, die sich im gegenseitigen Abstand-voneinander befinden und hinter diesen etwa im Abstand von-. eine entsprechende Anzahl von horizontalen Reflektorantennen anordnet. Eine Antenne auf einem Ausschnitt der Schiffswand (z.
B. der Steuerbordwand der Fig. 3) ist in der Fig. 3 a dargestellt, worin W die Sehiffswand, A mehrere untereinander befindliche lineare Antennen und R die Reflektoren bedeuten.
Der Pfeil gibt hier die Richtung vom Achterdeck zum Bug an. Das vertikale Strahlungsdiagramm kann hier durch die Fig. 1 b wiedergegeben werden, wenn die Linie c d als eine senkrechte Richtung und die Linie o m als die Richtung der Schiffslängsachse aufgefasst wird. Man sieht, dass hier die Hauptstrahlung mehr nach der horizontalen Ebene zu konzentriert ist und dass die in den Winkeln e o c bzw. tod enthaltenen Strahlungen nicht mehr störend wirken, da sie steil nach unten oder nach oben gerichtet sind.
Auch auf der Backbordseite des Schiffes kann sich eine genau gleiche Anordnung befinden, die sich von der ersten durch irgendeine Kennung der Strahlung unterscheidet.
Eine ähnliche Anordnung kann oberhalb des Schiffdecks vor den Aufbauten, die wie eine vertikale senkrecht zur Schiffslängsachse gerichtete Reflektorwand W wirkt, aufgestellt werden. Dies ist in der Fig. 4 für den Ersatz des Steuerbordpositionslichtes dargestellt. Die Antenne A und der Reflektor R sind hier wiederum senkrecht zur Reflektorwand W angeordnet, liegen also parallel zur Schiffslängsachse. Das Horizontaldiagramm k der Strahlung ist dann orientiert, wie in der Fig. 4 a dargestellt. Hier bedeutet o a die Richtung vom Achterdeck zum Bug und o m die Richtung quer zum Steuerbord.
Man kann natürlich, um die Ungleichheit der Strahlungen für verschiedene Richtungen innerhalb des in Frage kommenden Quadranten etwas abzumildern, die beiden in den Figuren 3 und 4 dargestellten Anordnungen miteinander kombinieren, z. B. so, dass sie ihre Strahlungen nacheinander rasch abwechselnd aussenden, so dass der Empfänger die mittlere Empfangsstärke anzeigt.
Die beschriebene Antennenanordnung kann sowohl zum Senden als auch zum Empfangen benutzt werden.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Antennenanordnung zum Senden oder Empfangen elektrischer, vorzugsweise kurzer Wellen in einem im horizontalen Winkel von etwa 900 enthaltenden Sektor, insbesondere für Zwecke der Navigation dadurch gekennzeichnet, dass der Antennenkomplex aus einer horizontalen Antenne oder einer Reihe von untereinander angeordneten horizontalen Antennen, einem etwa auf derselben Höhe wie die Antenne befindlichen horizontalen im wesentlichen linearen Reflektor (oder einer Reihe untereinander angeordneter derartiger Reflektoren) und aus einer zur Antenne und dem Reflektor im wesentlichen senkrechten metallischen Wand besteht, deren Ausdehnung in der Horizontalrichtung mindestens eine Wellenlänge beträgt.