AT151116B - Hochfrequenz-Nachrichtenübermittlungssystem. - Google Patents

Hochfrequenz-Nachrichtenübermittlungssystem.

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AT151116B
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    Hochfrequenz-Nachriehtenübermittlungssystem.   
 EMI1.1 
 

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 andere Dimensionierung oder Anordnung des   sphärischen   Spiegels, etwa nach den Angaben des österr. 



  Patentes Nr. 129043, führt zu einer Phasenverschiebung zwischen der direkt empfangenen und der reflektierten Welle, was eine Störung zur Folge hätte, welche die Grösse der resultierenden Welle zu vermindern trachtet. 



   Die zur Beeinflussung der Wellenausbreitung dienende Vorrichtung kann die an sich bekannte Form eines   paraboloidischen   Reflektors haben oder es kann ein Strahlbeugungsgitter sein, das aus einer Anzahl von Metallringen, die in einer Ebene liegen, besteht, wobei die Ringe so proportioniert sind, dass sie als Übertragungs-oder als Reflexionsgitter dienen. Eine Ausführungsart des Beugunggitters wird in dem österr. Patent Nr. 132272 beschrieben und unter Schutz gestellt.

   Bei der erfindunggemässen Kombination eines Beugungsgitters mit einem   sphärischen   Reflektor, die in einer der Beschreibung entsprechenden Weise angeordnet und dimensioniert ist, können Wellen, die von einem Strahler in einem spitzwinkeligen Strahlenkegel ausgehen, gesammelt und gerichtet übertragen werden bzw. können beim Empfang solcher einfallender Strahlen diese gesammelt und mit einem günstigen Wirkungsgrad dem Empfangselement zugeführt werden. 



   Die vorliegende Erfindung sieht ein gerichtetes Nachrichtenübermittlungssystem für ultrakurze Wellen vor, mit einem Reflektionskörper, der eine ziemlich grosse   Wellenreflexionsfläehe     8 hat,   die in der Nähe eines oder mehrerer   Strahlungs-und   bzw. oder Empfangselemente so angeordnet ist, um den Wert des wirksamen Winkels dieser Strahlung-und bezw. oder Empfangselemente so viel als möglich zu erhöhen, wobei dieser Körper so zu den Elementen angebracht wird, dass im wesentlichen keine Strahlung, die ausser Phase ist, in diesem wirksamen Winkel vorkommt ; die Wellenreflexionsfläche   8   dieses Körpers wird vorzugsweise mit   Rücksicht   auf die Verteilung der Strahlung, die von diesem Element entweder ausgesandt oder empfangen wird, bestimmt, so dass :

   a) die Lage fast aller   Oberflächenelemente,   aus denen die   Reflexionsfläche     8   besteht, so ist, dass die Richtung, längs welcher die Energie gestrahlt werden soll, mit der Richtung zusammenfällt, längs der die Energie vollständig gestrahlt würde, wenn keine   Ablenlnmgserscheinungen   auftreten würden (d. h. bei normaler optischer Reflexion). b) Die   Oberflächenelemente   sind um Verhältnis zueinander und zum Sender so angeordnet, dass im wesentlichen keine Strahlung ausser Phase in einer entfernten Ebene, auf die die Strahlung zu richten ist, vorkommt.

   e) Die Abmessungen der Oberflächenelemente sind so bestimmt, dass man einen   Höchstwert   für den Ausdruck 
 EMI2.1 
 erhält, in dem E den Gesamtwert in einer Entfernung D vom elektrischen Feld bei einer Wellenlänge   A   darstellt, bei einer Ablenkung in einer Richtung, die der der optischen Reflexion durch das   Oberflächen-   element entspricht, dessen Projektion ds ist, auf einer zur Reflexionsrichtung senkrechten Ebene. 
 EMI2.2 
 mit einem oder mehreren Brennpunkten oder Brennpunktbereiehen. Als Beispiel für Flächen mit einem Brennpunkt können hier parabolische oder zylindrisch-parabolische oder   sphärisehe   Flächen erwähnt werden. Beispiele für Flächen mit mehreren Brennpunkten werden im folgenden beschrieben. 



   Es ist klar, dass der wirksame Winkel, in welchem die Strahlung eines Senders erfolgt, auch durch Anordnung mehrerer   Wellenreflexionskörper,   wie oben beschrieben, in der Nähe dieser Flächen erhöht werden kann, oder durch wirksame Ausnutzung eines Teils oder der ganzen ausgestrahlten Energie, die sonst verloren gehen würde. 



   Wenn man z. B. einen Hochfrequenzgenerator verwendet, der im Brennpunkt eines parabolischen Wellenreflexionskörpers liegt, ist es möglich, fast die ganze Strahlung dieses Senders wirksam für   Sendezwecke   auszunutzen, indem man auf der Achse des parabolischen Reflektors einen Teil eines sphärischen Spiegels vorsieht, der geeignet ist, einen Teil der von dem Sender ausgestrahlten Energie auf den Sender selbst zu richten, wobei der Durchmesser des   sphärischen   Spiegels im wesentlichen gleich einem ungeraden Vielfachen der halben Wellenlänge der ausgestrahlten Energie ist. 



     Wünscht   man, den wirksamen Winkel des Senders zu vergrössern, indem man einen Teil oder die ganze ausgestrahlte Energie, die sonst verloren wäre, ausnutzt, dann kann man einen Teil der Strahlung mit Hilfe der beschriebenen Einrichtung gerichtet senden, während ein oder mehrere andere Teile der von dem Generator ausgesandten Strahlung in einer oder mehreren anderen Richtungen gestrahlt werden können. Wird die Strahlung auf einige Strahlen konzentriert, dann kann einer oder mehrere dieser Strahlen eine periodische oder nicht periodische Bewegung ausführen, um über einen mehr oder weniger grossen Raum zu streichen. 



   Es ist klar, dass man mit der vorliegenden Erfindung praktisch jede Art von Polardiagramm erhalten kann, je nach den zu erfüllenden Sendebedingungen. 



   Nach einem andern Merkmal der Erfindung kann ein   Nachrichtenübermittlungssystem   für 

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 gerichtete Sendung ultrakurzer Wellen der angeführten Art ausser dem Brennpunkt, in dem ein Hochfrequenzerzeuger angebracht ist, noch einen Hilfsbrennpunkt haben, in dem ein Apparat, der die Strahlung steuert (z. B. ein Wellenmesser bequem untergebracht werden kann. 



   Z. B. kann in einem parabolischen   Wellenreflexionskörper   eine Öffnung vorgesehen werden, die geeignet ist, für die Wellenlängen der verwendeten Strahlung als Mittelzone eines Breehungsgitters zu wirken, das seine zwei Brennpunkte in endlicher Entfernung hat. 



   Nach einem andern Erfindungsmerkmal wird   ein "elektrooptisches System" mit mehreren   Brennpunkten oder Brennpunktbereichen zur Vereinigung mehrerer Strahlung-und bzw. oder Empfangselemente, die in diesen Brennpunktbereichen liegen, verwendet. 



   Ein anderes Merkmal ist, dass die Störung der Strahlen der ausgestrahlten (oder empfangenen) Energie durch die Strahlungs- (oder Empfangs) elemente in den Brennpunkten verringert wird, indem hiefür entweder Wellen verwendet werden, die in verschiedenen Ebenen polarisiert sind, oder verschiedene Wellenlängen oder eine Verbindung des oben erwähnten. Werden diese Brennpunkte z. B. in einer geraden Linie angeordnet, parallel zur Richtung der Empfangsstation, dann ist es möglich, durch Anwendung der oben erwähnten Mittel zur Verhinderung von Störungen, gleichzeitig mehrere verschiedene Nachrichten über einen einzigen Hochfrequenz-Energiestrahl zu senden. 



   In den Zeichnungen bedeuten :
Fig. 1 einen Hochfrequenz-Schwingungserzeuger mit einem parabolischen Spiegel zur Erhöhung der Strahlungsdichte dieses Generators in einem vorherbestimmten Raum. Fig. 2 eine Einrichtung mit einem parabolischen und einem sphärisehen Spiegel, die mit einem   Hochfrequenz-Schwingungs-   energiegenerator verbunden sind, wobei diese Spiegel so angeordnet und berechnet sind, dass die Strahlung dieses Generators in einem vorherbestimmten Raum erhöht wird. Fig. 3 ein   Sende-Breehungsgitter   zur Abänderung der Verteilung der von einem Hochfrequenz-Sehwingungsenergiegenerator ausgesandten Strahlung. Fig. 4 zeigt ein ähnliches Gitter, das aber durch Reflexion wirkt. Fig. 5 zeigt ein Sendesystem mit einem flachen Spiegel, der in geeigneter Entfernung von dem Gitter angebracht ist.

   Fig. 6 zeigt ein Sendesystem mit einem Gitter und einem sphärischen Spiegel mit einem HochfrequenzStrahlung-und bzw. oder Empfangsapparat. Fig. 7 zeigt einen Parabolspiegel, in dessen Mittelpunkt eine Öffnung vorgesehen ist, die so berechnet ist, dass ein Teil der Strahlung abgelenkt und auf einen Hilfsapparat konzentriert wird, der dazu verwendet werden kann, die Strahlung zu steuern. Fig. 8 zeigt ein Ausführungsbeispiel einer Anordnung mit den in Fig. 2 und 7 gezeigten Merkmalen. Fig. 9 zeigt die Vereinigung eines Parabolspiegels mit einem flachen Spiegel in Verbindung mit einem Hochfrequenz-Schwingungsenergie-, Empfangs-und bzw. oder Sendeapparat.

   Fig. 10 zeigt ein Zweiwegsendesystem, das geeignet ist, in einem vorherbestimmten Raum die von mehreren Strahlungs-oder Empfangsapparaten, die in jeder Station vorgesehen sind, ausgesandte oder empfangene Strahlung zu konzentrieren. Fig. 11 zeigt ein elektrooptisches System und einen Vielfach-Brennpunkt. 



   In allen Figuren sind   ähnliche   Elemente mit denselben Bezeichnungen versehen. 



   Fig. 1 zeigt ein Hochfrequenz-Strahlungselement, das z. B. aus einem Schwingungssystem bestehen kann, das durch eine der im österr. Patent Nr. 134734 beschriebenen Anordnungen in ununterbrochenen Schwingungen gehalten werden kann. 



   Das Strahlung-und bzw. oder Empfangselement 1 ist mit der Steuerelektrode 3 einer Vakuumröhre verbunden, die eine Kathode 4, elektrisch geheizt, z. B. durch eine Batterie 5, enthält und eine Elektrode 6, auf welche eine genügende Spannung aufgedrückt wird mit Hilfe einer Batterie 7. Im österr. Patent Nr. 134734 wurde gezeigt, dass Schwingungsbewegungen der Elektronen in der Röhre 
 EMI3.1 
 das hauptsächlich als Dipol wirkt. 



   Wird es gewünscht, eine derartige Anordnung in einem   Nachrichtenübermittlungssystem   zu verwenden, so können Mittel vorgesehen werden, um den Dipol 1 in ununterbrochenen Hochfrequenzschwingungen zu halten, wobei diese Schwingungen mit Hilfe eines Modulators 9 moduliert werden, der an die   Schwingungsröhre   mit Hilfe eines Transformators 10, der im Gitter-oder Anodenstromkreis liegt, gekoppelt ist. Bei einem Empfänger ist es möglich, die Anordnung so zu treffen, dass das hochfrequente Feld in dem Element 1 Ströme entsprechender Frequenzen bewirkt, wobei diese Ströme z. B. mit Hilfe eines Demodulators, wie z. B. Apparat 9, demoduliert werden, der mit dem Element 1 mit Hilfe eines Transformators, z. B. 10, gekoppelt ist. 



   Es ist zu bemerken, dass auch andere Arten von Strahlungselementen als die im österr. Patent Nr. 134734 beschriebenen statt des Elementes 1 verwendet werden könnten. Ist das Strahlungselement 1 mit einem Spiegel verbunden, z. B. einem parabolischen Spiegel 2, dann wird die Strahlung nach vorne verstärkt, während die Strahlung nach rückwärts praktisch Null ist. 



   Bei einem Hochfrequenz-Übertragungssystem wie dem vorgenannten sucht man immer die höchste Feldstärke in dem vorherbestimmten Raum zu erhalten, in dem sich der Empfangsapparat befindet, wobei dieses Ergebnis mit der kleinsten Energie in der Sendestation erreicht werden soll. Es ist daher notwendig, die zur Verfügung stehende Energie des Senders möglichst nutzbringend auszustrahlen und anderseits die Richtwirkung bestens auszunutzen. Um die nutzbringende Strahlung 

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 eines Senders zu erhöhen, kann man entweder auf den Sender selbst wirken oder auf den Teil der
Strahlung, der wirksam ausgenutzt wird. 



   Um die wirksame Strahlung gut auszunutzen, ist es z. B. möglich, diese Strahlung auf einen möglichst kleinen Raum zu beschränken, so dass das durch den Sender in der Empfangsstation erzeugte Feld ein Maximum wird. 



   Um dies zu erzielen, werden daher in der Nähe eines oder mehrerer Sender-und bzw. oder Empfangselemente Apparate aufgestellt, um die Erscheinungen der Reflexion und bzw. oder Brechung, Interferenz und Ablenkung auszunutzen, um das ausgesandte oder empfangene Feld so zu ändern, dass die höchste Feldstärke erreicht wird. Ebenso kann der Strahlungswiderstand des eigentlichen Strahlungselementes so geändert werden, dass das Maximum der Energie ausgenutzt wird. 



   Der Apparat oder die Apparate, die geeignet sind, die Verteilung der Ausstrahlung im Raum abzuändern, können geeignet durch Körper, deren Abmessungen und Gestalt beliebig ist (elektrisch leitend oder nicht leitend), dargestellt werden, wobei insbesondere die in dem System vorkommende   Beugungserscheinung   berücksichtigt wird, so dass das Strahlungsdiagramm des Systems eine vorherbestimmte Gestalt hat und insbesondere, dass das durch die Anordnung, den Erzeuger und die dazugehörigen Apparate erzeugte Feld ein Maximum und beim Empfänger bestimmt gerichtet ist. 



   Um die günstigsten Abmessungen einer wellenreflektierenden Oberfläche zu bestimmen, ist es notwendig, nicht nur die hiebei auftretenden Brechungserscheinungen, sondern auch die Verteilung der Strahlung um die   Hoehfrequenzquelle,   die mit der wellenreflektierenden Oberfläche verbunden ist, zu betrachten. Es wird im folgenden gezeigt, wie es möglich ist, das Feld H zu berechnen, das durch diese Quelle, die mit dem wellenreflektierenden Körper verbunden ist, erzeugt wird, dort wo der Empfänger sich befindet und wie es möglich ist, die Bedingungen herauszufinden, die erfüllt werden müssen, um diesem Felde einen Höchstwert zu geben. 



   Die Art, wie ein derartiger Wellenreflexionskörper berechnet werden kann, wird man am besten verstehen, wenn man z. B. genau den Fall eines elektrooptischen Systems betrachtet, das durch einen Parabolspiegel, in dessen Brennpunkt ein Hoehfrequenzsende-oder-empfangselement liegt, gebildet wird. Der Fall eines Teils eines sphärischen Spiegels wird besonders betrachtet werden. 



   Für den Fall eines Parabolspiegels, in dessen Brennpunkt (oder Brennpunktbereieh) eine sehr hohe Frequenzquelle elektrischer Schwingungen liegt, wurde durch theoretische und versuchsweise Studien gefunden, dass man annehmen kann, dass die   Brechungserscheinungen   zwischen dem Brennpunkt des Parabolspiegels und der Oberfläche des Parabolspiegels selbst nicht vorkommen. Das an irgendeiner Stelle des Spiegels auftreffende Feld hängt von dem Strahlsystem ab, das reflektierte Feld ist wenigstens an der Oberfläche des Spiegels senkrecht auf die Achse des Parabolspiegels. Dies ergibt sich aus der Symmetrie des Parabolspiegels und aus den Verhältnissen, welchen zufolge die Resultierende des auftreffenden und reflektierten Feldes senkrecht auf die Oberfläche des Metalls, das den Parabolspiegel bildet, sein muss. 



   Das oberwähnte reflektierte Feld kann in zwei Komponenten zerlegt werden, eine zum Strahlsystem parallele und eine andere hierauf senkrechte. 



   Es wird vorgeschlagen, das durch ein derartiges System erzeugte Feld in grosser Entfernung in der Richtung der Achse des Parabolspiegels festzusetzen. 



   Aus der Symmetrie des Strahlsystems wird man sehen, dass in grosser Entfernung vom Spiegel die auf das System senkrechten und durch verschiedene Oberflächenelemente   aB   (s. Fig. 1) ausgesandten Komponenten des Feldes des Spiegels sich gegenseitig aufheben. 



   Die ebenfalls in grosser Entfernung erzeugte Resultierende des Feldes ist so parallel zu dem System, und es genügt daher, die Grösse des resultierenden Feldes zu bestimmen und die   Breehungs-   erseheinungen, die ein derartiges System zeigt, zu berücksichtigen. 



   Wenn   h   in Fig. 1 die zum Strahlsystem parallele Komponente des vom   Oberfläehenelement d ?   des Spiegels reflektierten Feldes darstellt, so ist die Projektion dieses   Oberflächenelementes     aB   auf eine auf die Achse senkrechte Fläche ds. Theoretische und praktische Untersuchungen haben ergeben, dass das Feld H in einer   Ebene qU   in einer Entfernung D von dem System durch folgende Formel dargestellt werden kann : 
 EMI4.1 
 
Es ist zu bemerken, dass diese Formel einigermassen eine Verallgemeinerung für die Anwendung des Hyugensgrundsatzes darstellt, nach welchem jeder Punkt der   Wellenoberfläche   als ein Erzeuger für die Aussendung von Wellen angesehen werden kann. 



   Zieht man die Art der Strahlung in Betracht, d. h. die Verteilung der Strahlung eines Systems oder Strahlers in verschiedenen Richtungen, so zeigt die obige Doppel-Integralformel, dass, für den Fall, dass der   wellenreflektierende Körper   ein Teil einer parabolischen Oberfläche ist (wie z.

   B. in Fig. 1 gezeigt), es von Vorteil ist, die Abmessungen des Parabolspiegels so zu wählen, dass der Brennpunktbereich in der Ebene zwischen   H und Hf der   Öffnung des Spiegels liegt ; unter diesen Umständen (d. h., wenn das System mit einem geeignet angepassten Spiegel verbunden ist), wird der Gewinn   g   

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 (oder das Verhältnis) im Feld H in einer Entfernung mit Rücksicht auf das Feld   H',   das durch das System allein in der gleichen Entfernung erzeugt wird (d. h. ohne Parabolspiegel) gleich sein : 
 EMI5.1 
 
Man fand ferner, dass die   Höchstintensität   des Feldes h in einer Entfernung D in Kilometern ungefähr durch die folgende Formel gegeben ist :

   
 EMI5.2 
 in welcher P die Gesamtstrahlung in Watt eines Systems   d   ist, das die gleiche Bezeichnung wie oben angegeben hat und mit derselben Längeneinheit gemessen wird. 



   Für den Fall eines Parabolspiegels   soll X   die Wellenlänge und d den Durchmesser des Spiegels bedeuten ; die Öffnung s des vom Parabolspiegels ausgehenden Strahls in Graden wird ungefähr durch die Formel gegeben : 
 EMI5.3 
 in welcher X und d mit der gleichen Einheit gemessen werden ; diese Formeln berücksichtigen die   Brechungserscheinul1gen   eines solchen Systems. 



   Aus dem oben angeführten besonderen Beispiel ist klar zu sehen, dass folgende Schritte unternommen werden sollen, um die günstigsten Abmessungen eines wellenreflektierenden Körpers, der mit einem oder mehreren Strahlung-und bzw. oder Empfangselementen verbunden ist, zu bestimmen. 



   Eine Oberfläche, die ein oder mehrere   Oberflächenelemente   verschiedener Art haben kann, wird zuerst gewählt, und dann wird jede dieser Oberflächen in mehrere Oberflächenelemente geteilt, wie z. B.   dS   (Fig. 1), von welchen jedes so gewählt ist, dass : a) die Orientierung im wesentlichen aller   Oberflächenelemente     dS,   die die genannte wellen-   reflektierende Oberfläche S bilden,   so ist, dass die Richtung, längs welcher die Energie gerichtet werden soll, mit der Richtung zusammenfällt, längs welcher die Energie vollständig reflektiert würde, wenn keine Brechungserscheinungen auftreten würden (z.

   B. bei normaler optischer Reflexion). b) die Abmessungen dieser Oberflächenelemente   aB   so bestimmt sind, dass ungefähr ein Höchstwert für den Ausdruck 
 EMI5.4 
 erhalten wird, in welchem   n   der Gesamtwert in einer Entfernung D des elektrischen Feldes mit der Wellenlänge      ist, mit einer Ablenkung in einer Richtung, die der der optischen Reflexion durch ein   Oberflächenelement     dS   entspricht, dessen Projektion ds ist, auf einer auf die genannte Reflexionsrichtung senkrechten Ebene. 



   Das Maximum des oben angeführten Integrals kann man gewöhnlich durch die Regeln der Variationsrechnungen erhalten, oder, wenn sich die Oberfläche S nicht zu solchen Berechnungen eignet, können geeignete Schätzungen gemacht werden. 
 EMI5.5 
 erscheinungen und dieses Bild wird auf dem Dipol selbst erzeugt. Dieses System gestattet, die Strahlung auf einem Dipol in einem festen Winkel, der im wesentlichen gleich   2 m ist   (wenn der   sphärische   Spiegel ungefähr eine Hemisphäre ist) zu konzentrieren, und ungefähr alle Hochfrequenz-Schwingungsenergie wiederzuerhalten, die in einem festen symmetrischen Winkel ausgesandt wird und auf diese Art das Feld in einer vorherbestimmten Richtung im wesentlichen zu verdoppeln.

   Der sphärische Spiegel wird vorteilhaft so gewählt, dass der reflektierte Strahl in Phase mit dem direkten Strahl ist ; die Reflexionserscheinung bewirkt eine Phasenänderung in der Grössenordnung      und Versuche haben 
 EMI5.6 
 punkt oder den Bereich des Brennpunktes geht, d. h. durch den Dipol oder den Strahler, der in diesem Brennpunkt vorgesehen ist ; daraus geht hervor, dass es, um dieser Bedingung zu entsprechen, notwendig ist, dass der Radius des sphärischen Spiegels wenigstens ungefähr einem geraden Vielfachen der halben Wellenlänge der angewendeten Welle gleich ist. 



   Obwohl oben angegeben wurde, wie die Reflexionsvorrichtungen angepasst sein sollen, um die grösste Wirksamkeit dieser Apparate zu erhalten, soll bemerkt werden, dass die angegebenen Grundsätze auch verwendet werden können, um Apparate anzupassen, die hauptsächlich die Reflexionserscheinungen zur Wirkung bringen (z. B. Spiegel) oder die Beugung (z. B. Beugungsgitter), wie dies im folgenden näher erklärt wird. 



   Die oben angeführten Systeme verwenden, um in einer oder mehreren Empfangsstationen ein vorherbestimmtes Feld zu erzeugen, nur einen Teil der   Nutzstrahlung'der   verfügbaren Hochfrequenzerzeuger. 

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    Um einen grösseren Teil der Nutzstrahlung der Hochfrequenzerzeuger zu verwenden, kann man nach der vorliegenden Erfindung verschiedene Reflexionsgeräte mit einem oder mehreren Hochfrequenzerzeugern verbinden und sie so anordnen, dass das maximale Feld an einer bestimmten Stelle im Raum, z. B. der Empfangsstation, erhalten wird. 



  Wenn z. B. ein Parabolspiegel, dessen Öffnung einem bestimmten räumlichen Winkel Q entspricht, mit einem Schwingungserzeuger sehr hoher Frequenz verbunden wird, wird ungefähr nur die Strahlung dieses Erzeugers im Bereiche des räumlichen Winkels Q für die Sendung verwendet, während seine Strahlung in dem räumlichen Komplementärwinkel 4 7t - Q nicht verwendet wird. Um diesen Nachteil zu beseitigen, kann man z. B. die in Fig. 2 gezeigte Anordnung anwenden, die einen Parabolspiegel 2 und einen sphärischen Spiegel 2'aufweist, die mit einem Strahlung-und bzw. oder Empfangselement 1 verbunden sind. 



  Das Element 1 liegt im Brennpunkt eines Parabolspiegels 2 und im Mittelpunkt eines sphärisehen Spiegels 2', der vorzugsweise wie oben angegeben angepasst ist. Man kann sehen, dass bei der in Fig. 2 gezeigten Anordnung der sphärischen Spiegel den Abweichungsstrahl, der durch das Element 1 ausgestrahlt würde, wenn dieses Element ein Schwingungserzeuger wäre, auf das Element 1 zurückbringt, d. h. auf den Parabolspiegel. Der sphärische Spiegel hebt ungefähr die Strahlung des Elementes 1 in dem Zylinder auf und hat als Grundfläche die Öffnung des sphärischen Spiegels 2'und als Achse die Achse des Parabolspiegels 2. 



  Trotz der Unterdrückung dieses Teils der Strahlung des Elementes 1 kann man aus Berechnungen und Versuchen ersehen, dass das von den Systemen 1, 2, 2'erzeugte entfernte Feld im wesentlichen zweimal so gross ist wie das von einem System ohne sphärischen Spiegel erzeugte Feld. 



  Der Durchmesser des sphärischen Spiegels darf mit Rücksicht auf den Öffnungsdurchmesser des Parabolspiegels nicht zu gross sein, da der sphärische Spiegel wegen der Parallelität des ausgesandten Strahls als Schirm wirkt. 



  Es ist zu beachten, dass das in Fig. 2 gezeigte System erlaubt, dass der Teil der Strahlung des Erzeugers 1, der in dem räumlichen Winkel des Parabolspiegels und des sphärischen Spiegels enthalten ist, verwendet wird, d. h., dass der Teil der Strahlung, der von dem Element 1 ausgesandt und für die Sendung verwendet wird im Vergleich zu seiner Grösse ohne den sphärischen Spiegel 2'erhöht wird. 



  Um die Strahlung eines Erzeugers bis zu einem Höchstwerte auszunutzen, können nach der vorliegenden Erfindung auch andere Einrichtungen vorgesehen werden ; man kann z. B. einen sphärischen Spiegel verwenden, der bezüglich eines Erzeugers zentriert und in geeigneter Entfernung auf der Achse des sphärischen Spiegels angebracht ist, und es ist eine Linse vorgesehen, um den divergierenden Strahl, der von dem sphärischen Spiegel erzeugt wird, in einen parallelen Strahl zu verwandeln. Die Linse sollte einen möglichst grossen Brechungsfaktor für die verwendete Wellenlänge haben und es ist möglich, im Falle von Meter-, Dezimeter-oder Teilen von Dezimetern langen Wellen, Linsen aus Hartgummi oder Holz zu verwenden.

   Wird ein sphärischer Spiegel mit einer Linse verbunden, dann geht ein Teil der von dem Erzeuger ausgesandten Strahlung verloren ; es ist möglich, diesen verlorenen Teil zur Wirkung zu bringen, wenn man z. B. einen Teil eines Parabolspiegels anbringt, der geeignet ist, die sonst verlorene Strahlung auf die Empfangsstation zu zu richten. Man kann diese Strahlung auch wo andershin als nach der Richtung der Hauptstrahlung des Erzeugers richten. Diese Anordnung ist insbesondere für Naehrichtenübermittlungssysteme mit besonders kurzen Wellen, deren Strahlung in eine bestimmte Anzahl von Richtungen ausgesandt wird, von Nutzen. 



  Es ist auch möglich, Vorkehrungen zu treffen, dass entweder der Hauptteil der Strahlung oder ein Teil der Strahlung des Erzeugers, der sonst verloren gehen würde, regelmässig in mehrere Richtungen gesandt wird, während z. B. der Hauptteil der Strahlung ununterbrochen in derselben Richtung gesandt wird. 



  Die bis jetzt beschriebenen Systeme ergeben eine Höchstausnutzung der durch einen Hochfrequenz-Schwingungserzeuger ausgestrahlten Energie, um die grösstmögliche Hochfrequenz-Schwingungsleistung eines unter bestimmten Bedingungen gespeisten Strahlers zu erhalten. Aus einem andern Erfindungsmerkmal kann man ersehen, dass die Leistung, die man von einem Hochfrequenz-Schwingungserzeuger unter bestimmten Speisungsverhältnissen des Strahlers erhalten kann, von dem Strahlungswiderstand, auf den die von diesem Strahler ausgesandten Schwingungen aufgedrückt werden, abhängt. 



  Mit andern Worten, es wird eine Gegenwirkung zwischen Strahler und den Vorrichtungen (Spiegel, Linsen usw.) hervorgerufen, die geeignet ist, die Strahlung des Erzeugers abzuändern, und die Anordnung kann so getroffen werden, dass diese Gegenwirkung die Leistung des Erzeugers erhöht. Man kann hiefür z. B. folgende Erklärung geben : Betrachten wir z. B. die durch ein im Mittelpunkt eines halbkugelförmigen Spiegels angebrachtes System dargestellte Anordnung. Wenn man mit Q z.

   B. den räumlichen Winkel der gegen den Spiegel gerichteten Strahlung bezeichnet und mit s2 den Winkel, der nicht gegen den sphärischen Spiegel gerichteten Strahlung, dann ist, wenn der sphärische Spiegel nicht vorhanden ist, das in dem Winkel 9   
 EMI6.1 
 

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Winkel   ss'.   Wird dann der sphärische Spiegel mit dem System verbunden, so wird das Feld in dem Winkel   9   ausserhalb des sphärischen Spiegels Null, und anderseits, wenn der Radius des sphärischen
Spiegels günstig gewählt ist, wird das Feld in dem Winkel   ss'   + h =   2h.   Die Strahlung in dem Winkel   9'wird   viermal so gross, d. h. 2P, da das Feld zweimal so gross ist. Die Gesamtstrahlung wird daher durch den sphärischen Spiegel verdoppelt. 



   Es bleibt also entweder die Strahlungsstärke des Dipols gleich, wenn ein sphärischer Spiegel eingeschaltet wird und dann wird die Gesamtleistung der Strahlung erhöht, was mit andern Worten einer Erhöhung des   Strahlungswiderstandes   entspricht, oder es wird die Strahlungsstärke des Dipols geändert und man kann sehen, dass der sphärische Spiegel die Strahlung einer Röhre ändert und natürlich kann man diese Änderung vorteilhaft anwenden. 



   Wird ein sphärischer Spiegel mit einem Strahlungselement verbunden, dann ändert, wie Versuche zeigten, der sphärische Spiegel die Stärke des in dem Strahler fliessenden Stromes nicht, wenn Röhren der in dem österr. Patent Nr. 134734 beschriebenen Art verwendet werden. 



   Obige Überlegung setzt voraus, dass keine Beugungserscheinungen auftreten, es zeigt sich jedoch, dass das Ergebnis das gleiche bleibt, auch wenn   Beugungserseheinungen   auftreten. 



   Statt   Reflexionssystemen,   wie die in den Fig. 1 und 2 gezeigten, kann man auch leitende Körper zur Abänderung der Strahlungsverteilung eines gegebenen Strahlers verwenden, damit diese leitenden Körper als elektrooptische Gitter wirken. 



   Fig. 3 zeigt z. B. so ein System ; das in Fig. 3 dargestellte Gitter ist"Sende"-Type, d. h. ein derartiges Gitter wandelt den Strahl um, z. B. einen divergierenden in einen parallelen Strahl. Umgekehrt wandelt es einen parallelen Strahl in einen konvergierenden Strahl um. Ein derartiges Gitter kann bequem mit Hilfe mehrerer konzentrischer Ringe   15-16-17-18,   die auf einem geeigneten Gestell angebracht sind, dargestellt werden. Z. B. können bei dem Gebilde 19 die Abmessungen der Ringe oder Zonen   15-16-17-18   so gewählt werden, dass die Brennpunkte der Gitter z. B. beide in einer endlichen Entfernung oder einer in endlicher und der andere in unendlicher Entfernung liegen. 



  Es ist zu bemerken, dass ein Gitter wie das in Fig. 3 gezeigte im wesentlichen als Linse wirkt, d. h. es verwandelt konvergierende Strahlen in parallele und umgekehrt. Die Abmessungen der Zonen oder Ringe eines Beugungsgitters wie das in Fig. 3 gezeigte, können mit Hilfe folgender Gleichungen bestimmt werden : 
 EMI7.1 
 Geometrisch können die Abmessungen einer Zonenplatte wie der in Fig. 3 gezeigten mit Hilfe mehrerer konzentrischer Kreise 1 a, 1   j ! c usw.... j !   dargestellt werden, wobei die Mittelpunkte dieser Kreise in dem Brennpunkt oder Brennpunktbereieh 1 liegen, und dann durch eine gerade, zur Achse senkrechte Linie geschnitten werden.

   Der Radius oder die Radien der Kreise 1 a, 1 b, 1   c, 1 d   sind so, dass sich folgende Verhältnisse ergeben : 
 EMI7.2 
 
Eine derartige Zonenplatte ist leicht zu erzeugen und ergibt eine bequeme Änderung der Strahlung eines Erzeugers oder der von einer entfernten Station empfangenen Strahlung. Ein derartiger Apparat ist offensichtlich vielfach in Hochfrequenzsystemen anwendbar, deren Wellenlängen genügend klein sind. 



   Es können auch andere Arten von Gittern verwendet werden, und Fig. 4 zeigt z. B. ein "ReflexionsJitter". Dieses Gitter ist dem in Fig. 3 gezeigten gleich, aber so angepasst, dass es die auf dem Gitter   mftreffenden   Strahlen zurückwirft. Das in Fig. 4 gezeigte Gitter kann auf die gleiche Art berechnet werden, wie das in Fig. 3 gezeigte, d. h., um ein Reflexionsgitter zu erhalten, ist es notwendig, den Durchmesser der metallischen Zonen b,   b',   e, c', e, e'usw. zu bestimmen, so dass sich ungefähr folgende Verhältnisse ergeben : 
 EMI7.3 
 
Man sieht daher, dass das in Fig. 4 gezeigte System im wesentlichen als Parabolspiegel wirkt, 1. h. es wandelt divergierende Strahlen in parallele Strahlen um.

   Die in Fig. 4 angegebenen Abmessungen les Gitters können   natürlich   mit Hilfe einer geometrischen Konstruktion ebenso wie die der Fig. 3   jestimmt werden.   Für den vorliegenden Fall ist folgendes Verhältnis massgebend : 
 EMI7.4 
 

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Das Gitter in Fig. 4 ist das Komplementärgitter zu dem in Fig. 3 gezeigten.. 



   Fig. 5 zeigt ein Gitter 20 und einen flachen   Spiegel 21   an einem Strahler 1 für Schwingungenergie sehr hoher Frequenz. 



   Die Mittelzone und die metallischen Ringe beugen die durch das System 1 ausgesandte Energie in die gewünschte Richtung. Entsprechend der Konstruktion des Gitters selbst ist keiner der gebeugten Strahlen phasenversehoben zu einem andern Strahl. Die Strahlen, die in entgegengesetzter Phase zu den Phasen der gebeugten Strahlen waren, gehen durch die Ringlöcher. Es wäre vorteilhaft, diese Strahlen zu verwenden und sie nach geeigneter Richtigstellung ihrer Phase   zurückzusenden.   Dies erreicht man einfach durch Anbringen eines flachen Reflektors 21 auf der Rückseite des Reflexions- 
 EMI8.1 
 und dem flachen Spiegel 21 entspricht.

   Auf diese Art ist die Phase der Strahlen, die zu den Ring-   löchern   kommen, richtiggestellt und das entfernte Feld in der Richtung der Achse wird infolge des flachen Reflektors   21   verstärkt, wenn dieser in einer geeigneten Entfernung von dem Gitter 20 angebracht wird. 



   Systeme, die Zonenplatten wie die oben beschriebenen verwenden, können in   Hoehfrequenz-   Sendesystemen, z. B. in   Nachrichtenübermittlungssystemen,   verwendet werden. Fig. 6 zeigt ein Ausführungsbeispiel eines solchen Systems. Links in dieser Figur ist ein Sendeelement 1 mit einem   sphärischen   Spiegel 2'verbunden, um die Strahlung des Elementes 1 in eine in dem Winkel   Q   divergierende Strahlung zu verwandeln. Der Teil dieser Strahlung in dem Winkel   ss   wird mit Hilfe der Sendezonenplatte 20 in einen parallelen Strahl verwandelt.

   Dieser parallele Strahl wird von der Empfangsstation auf der Sendezonenplatte 20 empfangen, die ihn in einen konvergierenden Strahl umwandelt, der auf das Empfangselement 1/angewendet wird, das im Brennpunkt des sphärischen Spiegels   2"liegt.   



   Ein System dieser Art ist leichter und billiger zu erzeugen als ein System mit Linsen statt der Zonenplatte 20 und   20'.   



   Es ist zu bemerken, dass in dem System in Fig. 6 die Strahlung des Dipols in dem räumlichen Winkel Q 1 und   ss   2 nicht ausgenutzt wird, da jedoch die Zonenplatte 20 einen verhältnismässig grossen Durchmesser hat, sind die räumlichen Winkel Q 1 und Q 2 verhältnismässig klein und der Verlust an Hoehfrequenz-Sehwingungsenergie in dem Raum, der den räumlichen Winkeln   Q   1 und   sa   2 entspricht, ist verhältnismässig gering. 



   Die bis jetzt beschriebenen Gitter waren ebene Beugungsgitter, in manchen Fällen ist es jedoch möglich, Zonenplatten mit andern als ebenen   Flächen   anzuwenden, um die von dem Element 1 ausgestrahlte oder empfangene Strahlung zu beeinflussen. 



   Fig. 7 zeigt z. B. einen parabolischen Reflektor mit einer Öffnung 2 in seinem Mittelpunkt, so dass diese Öffnung als Mittelzone eines Sende-Beugungsgitters wirkt, das seine beiden Brennpunkte in endlicher Entfernung hat. Ein derartiges System hat grosse Vorteile, wenn man einen Parabolspiegel verwenden will, der mit dem Strahlungselement 1 verbunden ist, das im Brennpunkt dieses
Spiegels liegt, da es in diesem Fall vorteilhaft ist, die Stärke der ausgesandten Strahlung zu wissen, und für diesen Zweck kann in ein Thermoelement angebracht werden, damit man eine der ausgesandten
Strahlung proportionale Anzeige erhält. 



   Um die Anmessungen der Mittelzone be zu bestimmen, kann folgendes Verhältnis verwendet werden : 
 EMI8.2 
 Die Entfernung JA wird gewählt, wenn man das optische Strahlungssystem bestimmt ; wird nun die Entfernung PA gewählt, gewöhnlich auf Grund praktischer Überlegungen, so kann man mittels der obigen Formel den günstigsten Durchmesser für die Öffnung BO bestimmen. 



   In der Empfangsstation ist es gewöhnlich nicht notwendig, einen Kontrollwellenmesser anzubringen, ausserdem ist es am besten, wenn die Verbindung mit der Röhre durch den Parabolspiegel geht, der gewöhnlich vor dem Gehäuse angebracht ist, das die Steuerapparate für die Sendung und den Empfang enthält. Es kann z. B. notwendig sein, die empfangenen Zeichen durch die Verwendung einer Zwischenfrequenz zu verstärken. Unter diesen Umständen ist es besser, wenn die durch den Dipol und die Empfängerröhren aufgenommenen Zeichen möglichst unmittelbar zu den Verstärkern gehen. 



   Da es nicht notwendig ist, an der Rückseite des Parabolspiegels einen Wellenmesser anzubringen, kann die Verbindung in der Spiegelachse erfolgen. In der Sendestation wird jedoch ein Mittelteil des   Parabolspiegels für die Messung der ausgesandten Strahlung verwendet und in diesem Fall wird die Verbindung der Röhre vorzugsweise durch den sphärischen Spiegel gehen.   

 <Desc/Clms Page number 9> 

 



   In den meisten der vorhergehenden Figuren wurde der Erzeuger oder Empfänger von Schwingungsenergie sehr hoher Frequenz durch einen Dipol und seine vier Stromzuführungen dargestellt. 



   Im Fall der Fig. 2 z. B. treten die Verbindungen der Sendestation durch den sphärischen Spiegel und bei der Empfangsstation durch den Parabolspiegel. 



   Fig. 8 zeigt eine Anordnung, die die Merkmale der Fig. 2 und 8 verwendet. In dieser Figur wird der Parabolspiegel 2 von den Gliedern 21 getragen, die unterhalb der gehäuseartigen Konstruktion 22 angebracht werden können. Der Parabolspiegel 2 besteht aus einem   Metallstück,   das durch Hämmern bei Zimmertemperatur über eine feste Form oder Matrize mit den geeigneten Abmessungen entsprechend geformt ist. Die so bearbeiteten Gebilde werden auf der Oberfläche 21 angebracht, um den Parabolspiegel 2 mit der Öffnung   DO   zu bilden, die als Mittelzone der Sendezonenplatte wirkt, deren Brennpunktbereiche in endlichen Entfernungen liegen. Im Brennpunkt des Parabolspiegels liegt das Strahlungselement 1, das mit Hilfe eines Apparates 23, der in dem österr. Patent Nr. 134734 beschriebenen Art in dauernder Schwingung gehalten wird.

   Das Strahlungselement liegt imMittelpunkt des sphärischen
Spiegels 2', der durch geeignetes Formen eines   Kupferbleches   (umlaufender Dorn mit Vorwärtsbewegung) erzeugt wird. 



   Der sphärische Spiegel 2'ist an einem Gestell 24 befestigt, das von einem Ständer 25 getragen wird. Die elektrischen Verbindungen zwischen dem Apparat 23 und den Energiequellen, sowie jene der Modulations-und Empfangsapparate müssen   möglichst   symmetrisch angeordnet werden und für den Sender vorzugsweise nach der in Fig. 9 gezeigten Art, d. h. die Verbindungen der Röhre 23 verlaufen gegen den Scheitel des   sphärischen   Spiegels 23 und sind im wesentlichen parallel angeordnet. 



   Um die Stärke der von der Anordnung, Strahler   I,   Parabolspiegel 2 und   sphärischem   Spiegel 2' ausgesandten Strahlung messen zu können, kann in dem der Mittelzone   BC   zugeordneten Brennpunkt   I'   entweder ein Wellenmesser oder ein Thermoelement 26, das mit einer Stromanzeigevorrichtung, z. B. einem Galvanometer, verbunden ist, angebracht werden. Ein derartiges Thermoelement spielt in einem Sendesystem der in Fig. 1 gezeigten Art eine dem Antennen-Amperemeter, das bei bekannten Arten von Radiosendern verwendet wird, ähnliche Rolle. In der Empfangsstation kann eine Anordnung wie die in Fig. 4 gezeigte verwendet werden. 



   Es ist zu bemerken, dass es im Falle der Fig. 8 nicht notwendig ist, dass die Spiegel 2 und 2' der freien Luft ausgesetzt werden und das   Schutzgehäuse   22 kann durch Wände aus Holz oder Glas oder irgendeinem andern geeigneten Material abgeschlossen werden. 



   Es ist jedoch notwendig, Vorkehrungen zu treffen, damit die Energieverluste so klein als möglich sind, wenn der Strahl durch die Wand 22 des Gehäuses geht. Diese Energieverluste sind   hauptsächlich   auf teilweise Rückstrahlung von der Wand des Gehäuses zurückzuführen. Es ist klar, dass Strahler, wie die in Fig. 8 gezeigten, vorteilhaft so hoch als möglich angebracht werden, um die Sichtweite zu vergrössern, was in Sendesystemen, die Schwingungen sehr hoher Frequenz verwenden, notwendig sein kann. 



   Fig. 9 zeigt ein Beispiel einer Anordnung, die besonders für den Fall geeignet ist, wenn die Strahlung des Dipols   I   in Form eines Strahles über der Erdoberfläche in   möglichst   weite Entfernung gesendet werden soll. Diese Anordnung enthält einen Parabolspiegel 2 in Verbindung mit einem ebenen Spiegel   2",   der auf einem Turm angebracht werden kann. Man kann aus dieser Figur entnehmen, dass das in der geometrischen Optik angewendete Verfahren der Darstellung für den durch den Parabolspiegel 2 erhaltenen Parallelstrahl verwendet wurde ; der durch den Parabolspiegel 2 erzeugte Parallelstrahl kann in einen zu dem ersten Strahl ungefähr rechtwinkeligen Parallelstrahl mit Hilfe des ebenen Spiegels 2"verwandelt werden.

   Dieser ebene Spiegel kann so eingerichtet sein, dass er um die Achse des Parabolspiegels 2 rotiert, so dass der ausgesandte Strahl über einen grösseren oder kleineren Bogen des Horizonts streicht. 



   Der Spiegel 2 kann auch um eine auf die Achse des Parabolspiegels 2 senkrechte Achse rotieren. 



  Auch in diesem Fall kann ein Parabolspiegel mit dem Element   I   verbunden werden, in gleicher Weise kann eine Öffnung   BC   in dem ebenen Spiegel 2 vorgesehen werden ; diese Öffnung kann so berechnet werden, dass sie als Mittelzone einer Zonenplatte wirkt, oder ihr Durchmesser kann dem Öffnungs-   durehmesser   des   sphärischen   Spiegels 2'entsprechen. 



   Zur Steuerung der von dem Dipol ausgesandten Strahlung kann an einer geeigneten Stelle des erzeugten Strahls ein kleiner Spiegel angebracht werden, der geeignet ist, einen Teil der Strahlung zu einem Kontrollapparat zu richten, z. B. einem geeigneten Wellenmesser. 



   Eine praktische und wirtschaftliche Art der Anbringung eines Parabolspiegels, z. B. des in Fig. 9 gezeigten, besteht darin, diesen Parabolspiegel z. B. in einem mit einer parabolischen Fläche, die nach einem geeigneten Verfahren metallisiert wurde, zu erzeugen, z. B. durch ein Spritzverfahren. Durch dieses Verfahren können Parabolspiegel 2 mit grossen Abmessungen wirtschaftlich hergestellt werden. 



   Der Apparat 2", der verwendet wird, um einen parallelen Strahl von Sehwingungsenergie sehr hoher Frequenz in einen andern ungefähr senkrechten auf den ersten umzuwandeln, kann verschiedene Formen haben und es kann insbesondere ein flacher Spiegel verwendet werden. Dieser flache Spiegel kann in seinem Mittelpunkt eine Öffnung   BC   haben, die so berechnet ist, dass sie als Mittelzone einer Zonenplatte mit wenigstens einem Brennpunkt in endlieher Entfernung wirkt. In diesem Brennpunkt 

 <Desc/Clms Page number 10> 

 kann ein Thermoelement vorgesehen werden und ein Galvanometer kann mit dem Thermoelement verbunden werden, um die von dem System ausgestrahlte Energie anzuzeigen. 



   Es ist möglich, mehrwegige Systeme zu erhalten, die in jeder Station einen einzigen Apparatsatz verwenden, die die Verteilung des von dieser Station empfangenen oder ausgesandten Hoehfrequenzfeldes abändern, indem für die verschiedenen Ebenen polarisierte Sendungen verwendet werden. 



   Fig. 10 zeigt die Ersparnis, die sich machen lässt, wenn man das eben erwähnte breite Merkmal verwendet. Die Linsen L und L'erlauben die Verwendung der Parabolspiegel 2 und der sphärischen Spiegel   2"für   zwei Zwecke. Für die Sendung von links nach rechts ist das Strahlungselement das System oder die Antenne   11   und das Empfangselement ist das System   1'1   ; für die Sendung von rechts nach links ist das Sendeelement das System   F und   das Empfangselement das System   1.   Die Systeme   1   und   1'1   liegen in den konjugierenden Punkten der Linse   L   :

   ebenso liegen die Systeme   l'und 1'1   in den konjugierenden Punkten der Linse   L'.   Die Systeme   1   und   1'1   liegen im Brennpunkt des Parabolspiegels   1,   die Systeme   1   und   1'1   im Mittelpunkt des   sphärischen   Spiegels 2. Durch diese Einrichtung wird die durch das System   11   ausgesandte Strahlung durch das Dazwisehenschalten der Linse   L   und des Parabolspiegels in einen im wesentlichen parallelen Strahl, der zur rechten Station gerichtet ist, umgewandelt.

   In dieser Station bewirkt der Parabolspiegel die Konvergenz der Strahlung auf das Empfangselement 1'1 ; in ähnlicher Weise wird die von dem System l'ausgesandte Strahlung von der Station rechts zu der Station links und dann zu dem Empfangssystem 1 gesandt. 



   Die   Unabhängigkeit zwischen   den beiden Sendearten kann vorzugsweise angenommen werden, entweder indem man die Polarisationsebenen der ausgesandten Strahlung in zwei entgegengesetzten Richtungen wählt, oder indem man die beiden Sendewege auf zwei verschiedene Wellenlängen einstellt. oder auf eine andere geeignete Art oder durch eine Verbindung der eben angeführten Mittel. 



   Fig. 11 zeigt ein elektrooptisehes System mit einem Vielfach-Brennpunkt und kann z. B. geeignet sein, mit mehreren Strahlungs-und bzw. oder Empfangselementen verbunden zu werden. In dieser 
 EMI10.1 
   81/1 usw.   verbunden, die unabhängig sein können oder nicht. Diese Strahlungselemente können in derselben Achse angebracht sein, wenn das gewählte System so ist, dass die Brennpunkte auf einer Geraden liegen ; in dem in Fig. 11 gezeigten System wurden Vorkehrungen getroffen, den grössten Teil der Strahlung der Elemente 1,   F usw.   zu verwenden, und zu diesem Zweck sind mit dem Element   1   ein sphärischer Spiegel 2'und eine Sende-Zonenplatte 20 verbunden, die so berechnet sind, dass ihre Brennpunkte oder Brennpunktbereiche I, l'beide in endlicher Entfernung liegen.

   Eine zweite Zonenplatte 20'kann in der Nähe der Zonenplatte 20 angebracht werden, und diese Zonenplatte 20'wird in ähnlicher Weise berechnet, d. h. diese Zonenplatte 20'hat ihren Brennpunkt in endlicher Entfernung, entsprechend den Stellungen   l'und 1" des   Strahlers, der mit dem Strahlungselement   1   verbunden ist. Dieselbe Anordnung kann mehrere Male wiederholt werden und endlich wird die Anordnung durch eine letzte Sende-Zonenplatte 20" abgeschlossen, die geeignet ist, die ausgesandte Strahlung des 
 EMI10.2 
 angeführten Zwecke verwendet werden. Es kann ein solches System, z.

   B. zur Sendung der von mehreren   Strahlungs elementen I, l', 1" ausgesandten   Strahlung in einem einzigen Strahl verwendet werden. wobei jedes dieser Elemente zur Sendung anderer Zeichen dient und wobei auf einem Strahl mehrere Nachrichten gesandt werden können. 



   Ein praktischer Weg, dies zu erreichen, ist, für die   Strahlungs-und   bzw. oder die Empfangselemente 1,   1',   7"verschiedene Polarisationsebenen zu verwenden. Die Anordnungen können auch so getroffen werden, dass diese Elemente wechselweise strahlen. 



   Obwohl im vorstehenden nur der Fall behandelt wurde, dass der   Hochfrequenz-Sehwingungs-   erzeuger durch einen strahlenden Dipol gebildet wird, ist es klar, dass auch andere Arten von Hochfrequenz-Sehwingungserzeugern verwendet werden können, und insbesondere die verschiedenen Schwingungserzeuger, die in dem österr. Patent Nr. 134734 beschrieben sind. Insbesondere können Mehrphasen-Sehwingungserzeuger verwendet werden, die es gestatten, in manchen Fällen verschiedene Nachrichten auf der gleichen Wellenlänge zu senden. Es ist klar, dass die verschiedenen beschriebenen Systeme nicht einschränkende Beispiele sind und dass Ausführungen, die von den hier beschriebenen abweichen, vorkommen können, ohne dass sie aus dem Rahmen vorliegender Erfindung fallen. 

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Claims (1)

  1. PATENT-ANSPRÜCHE : 1. Sende-und/oder Empfangsanordnung für ultrakurze Wellen, bei der ein strahlender und/oder empfangender Körper (1, Fig. 2) im Brennpunkt einer die Wellenausbreitung beeinflussenden Vorrichtung (z. B. eines parabolischen Reflektors 2) angeordnet und bei der ein sphärischer Reflektor (2') mit seinem Mittelpunkt in diesem Brennpunkt vorgesehen ist, der beim Senden dazu dient, die Strahlen, die sonst nicht auf die die Wellenausbreitung beeinflussende Vorrichtung (2) fallen würden, auf letztere zurückzuwerfen und beim Empfang dazu, um die Strahlen, deren Energie nicht anfänglich durch den empfangenden Körper (1) absorbiert wurde, auf letzteren zurückzuwerfen, dadurch gekennzeichnet,
    <Desc/Clms Page number 11> dass der Radius des sphärischen Reflektors (2') gleich ist einem ganzzahligen Vielfachen von halben Wellenlängen und klein ist im Vergleich zu den Dimensionen der die Wellenausbreitung beeinflussenden Vorrichtung (z. B. des Reflektors 2), wodurch der Brennpunkt der die Wellenausbreitung beeinflussenden Vorrichtung, in welchem das Strahlungs-oder Empfangselement angeordnet ist, ein ganzzahliges Vielfaches der halben Wellenlänge von allen Punkten des sphärischen Spiegels entfernt ist, so dass die von dem sphärischen Spiegel reflektierte Wélle phasengleich mit jener Welle ist, welche direkt von der die Wellenausbreitung beeinflussenden Vorrichtung empfangen oder an dieselbe zurückgesandt wird.
    2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die zugehörige, die Wellenausbreitung beeinflussende Vorrichtung aus einem Beugungsgitter, gebildet aus einer Anzahl von in derselben Ebene liegenden metallischen Ringen besteht, die so bemessen sind, dass sie als Durchgangsoder als Beugungsgitter wirken.
    3. Anordnung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass die zugehörige, die Wellenausbreitung beeinflussende Vorrichtung aus einem Durchgangsgitter der reflektierenden Type und aus einer die Wellen reflektierenden Oberfläche (21, Fig. 5) besteht, die hinter dem Durchgangsgitter (20, Fig. 5) in einem Abstand von diesem gleich einem ungeraden Vielfachen von Viertelwellenlängen der vom Körper (I, Fig. 5) im Brennpunkt dieses Beugungsgitters ausgesandten oder empfangenen Strahlung angeordnet ist.
    4. Anordnung nach Anspruch 1, 2 oder 3, mit mehreren Brennpunktbereichen, dadurch gekennzeichnet, dass die zugehörige die Wellenausbreitung beeinflussende Vorrichtung mehrere Brennpunkte in endlichen Abständen hat, wobei einer dieser Brennpunkte mit dem Mittelpunkt eines sphärischen Reflektors zusammenfällt.
    5. Anordnung nach Anspruch 1, 2 oder 3, mit mehreren Brennpunktbereichen, in denen ein strahlender und/oder empfangender Körper angeordnet sein kann, wobei die zugehörige, die Wellenausbreitung beeinflussende Vorrichtung aus einem paraboloidischen Reflektor besteht, dadurch gekennzeichnet, dass ein Hilfsbrennpunkt für das System gebildet wird, indem in der Nähe der Spitze des paraboloidischen Reflektors eine Öffnung (BC, Fig. 7) vorgesehen wird, deren Durchmesser so gewählt wird, dass die Öffnung praktisch als die zentrale Zone eines Beugungsgitters mit zwei Brennpunkten (1 und T, Fig. 7) in endlichen Abständen wirkt, wobei Sender und/oder Empfangskörper in diesen Brennpunkten liegen.
    6. Anordnung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die zugehörige, die Wellenausbreitung beeinflussende Vorrichtung aus einem paraboloidischen Reflektor (2, Fig. 10) in Verbindung mit einer Linse (27, Fig. 10) besteht, von der ein Brennpunkt mit dem Mittelpunkt des sphärischen Reflektors (2", Fig. 10) und der zweite Brennpunkt mit dem des paraboloidischen Reflektors zusammenfällt, wobei Sende-und/oder Empfangskorper in den Brennpunkten (1 und 11, Fig. 10) liegen.
    7. Anordnung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die zugehörige, die Wellenausbreitung beeinflussende Vorrichtung aus mehreren Beugungsgittern (20, EMI11.1 so angeordnet sind, dass sie mit dem Brennpunkt eines vorhergehenden bzw. eines folgenden Gitters zusammenfallen, dabei hat das erste Gitter (20, Fig. 11) einen seiner Brennpunkte im Mittelpunkt eines sphärischen Reflektors (2', Fig. 11), während das letzte Gitter (20"', Fig. 11) einen seiner Brennpunkte im Unendlichen hat und Sender und/oder Empfangskörper in den Brennpunkten (1, 1', 1", 1"', Fig. 11) dieser Beugungsgitter liegen.
    8. Anordnung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Brennpunktbereiehe (1, 1', ?", 1"', Fig. t1) dieser Mehrzahl von Beugungsgittern auf einer geraden, vorzugsweise zur Ebene der Öffnung des zugehörigen sphärischen Reflektors (2', Fig. 11) senkrechten Linie liegen.
    9. Anordnung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die die Wellenausbreitung beeinflussende Vorrichtung 1. aus einem Beugungsgitter, in dessen einem Brennpunkt ein strahlender und/oder empfangender Körper liegt, während sein zweiter Brennpunkt im Unendlichen liegt, und 2. aus Hilfs-Reflexionsflächen von vorzugsweise paraboloidischer Form, gelegen im nicht benutzbaren festen Winkel (, ssg, Fig. 6) dieses Körpers, besteht, wobei diese Hilfsflächen dazu dienen, in die nicht benutzbaren festen Winkel ausgestrahlte Energie in eine vorherbestimmte Richtung zu lenken.
    10. Anordnung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn- zeichnet, dass die zugehörige, die Wellenausbreitung beeinflussende Vorrichtung aus einem Reflektor besteht, der dauernd oder absatzweise um eine zum ausgesandten Strahl parallele Achse umlaufen kann.
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