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Richtsender und Richtungsbestimmer für elektromagnetische Schwingungen.
Die Hertz'schen Wellen wurden bis jetzt mittels reflektierender Metallflächen gelenkt. Zur Verminderung der zufolge der Benutzung von Metallen auftretenden schädlichen kapazitiven und Wirbelstrom-wie auch Interferenzwirkungen wird die reflektierende Metallfläche von der Antenne, welche meistens in dem Brennpunkt bzw. in der Brennlinie der Reflektorfläche angebracht wird, in eine Entfernung von wenigstens 1/4 Wellenlänge gestellt. In der deutschen Patentschrift Nr. 581840 wird vorgeschlagen, den metallenen Hohlspiegel auf seiner zur Reflektion benutzten Seite mit dielektrischem Stoff (Wasser) auszufüllen, von welchem die Antenne vollständig eingeschlossen ist.
Ferner wird dort vorgeschlagen, den die Antenne umschliessenden Körper aus Schichten von Stoffen mit verschiedener Dielektrizitätskonstante aufzubauen so zwar, dass die der einzelnen Schichten gegen aussen immer niedriger wird.
Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Senden und Empfang von gebündelten elektromagnetischen Wellen, die aus einem draht-oder bandförmigen Leiter besteht, der vollständig oder nahezu vollständig in einem aus dielektrischem Stoff bestehenden Körper eingeschlossen ist, der gegebenenfalls aus Schichten von Stoffen mit gegen aussen von Schichte zu Schichte stufenweise abnehmender Dielektrizitätskonstante aufgebaut sein kann. Gemäss der Erfindung ist der Querschnitt dieses Körpers senkrecht zur Längenausdehnung (Fig. 1-5) oder entlang der Achse (Fig. 6) des Leiters A dreieckig oder dreieck ähnlich, wobei zwei der drei Wände dieses Körpers bzw. dessen Mantelfläche gegenüber der Hauptstrahlrichtung des Leiters so geneigt sind, dass an ihnen die ausgestrahlte Energie vollständig reflektiert wird und durch die dritte Wand bzw. die Grundfläche austritt.
Man kann die Antenne schraubenlinienförmig winden. In manchen Fällen ist es vorteilhaft, die Antenne als dünnes Metallband auszuführen. Die Antenne kann sowohl ein-als auch zweipolig sein.
Die Brechungskörper und die Antenne müssen sowohl hinsichtlich der Grösse wie auch hinsichtlich der Form, unter Berücksichtigung der gegebenenfalls durch das Dielektrikum verursachten Änderung der Wellenlänge, miteinander in Einklang stehen. Die Antenne und die Brechungskörper werden jeweils nach der gewünschten Richtung, nach den Streurichtungen der Antenne und nach den Brechungsgesetzen zueinander so angeordnet, dass die Brechungskörper womöglich alle von der Antenne ausgestrahlten Schwingungen in die gewünschte Richtung lenken.
Dem gestellten Ziel entsprechen als Ausführungsformen des Körpers besonders Rotationskörper, deren'Querschnitt ungefähr einem gleichschenkeligen, rechteckigen Dreieck entspricht, wobei die Wand, durch welche die Schwingungen austreten, z. B. auch gewölbt ausgeführt werden kann.
Weitere Körper, wie Linsen, Linsensysteme, Prismen usw., aus dielektrischen Stoffen, wie z. B.
Glas, Schwefel, Pech, oder solche aus andern, die Hertz'schen Wellen brechenden Stoffen, oder reflektierende Flächen, können beweglich und einstellbar ausgeführt werden, um durch weitere Lenkung der Schwingungen deren Verlauf konvergent, divergent, parallel usw. zu gestalten.
Zu einem Oszillator bzw. Schwingungsgenerator können auch mehrere Sekundär-Schwingungs- kreise mit der erfindungsgemässen Vorrichtung oder mit einem Kondensatorfeld oder beide gemischt verwendet werden.
Beim Gegenstand der Erfindung werden Metalle nur in möglichst kleinstem Ausmass, u. zw. höchstens zur Abschirmung der nach rückwärts ausgestrahlten Schwingungen angewendet.
Die erfindungsgemässe Vorrichtung kann auch zur Bestimmung der Richtung von elektromagnetischen Wellen verwendet werden.
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Die gemäss der Erfindung gebaute Vorrichtung ist kalibrierbar, einfach und leicht zu handhaben.
Mit ihr kann man leicht dosieren und lokalisierte Wirkung erreichen. Die von der Antenne ausgestrahlte Energie wird mit dem erfindungsgemässen Richtsender sehr vollkommen auf die gewünschte Stelle gelenkt. Die Streuung ist gering und dadurch kann mit bis jetzt unerreicht grösstem Wirkungsgrad gearbeitet werden.
Erfindungsgemässe Ausführungen sind beispielsweise in den Figuren 1-6 der Zeichnung dargestellt.
Die Fig. 1-3 veranschaulichen Ausführungsformen der Vorrichtung in auf die Antenne senkrecht gezogenem Querschnitt. Der aus einem Dielektrikum erzeugte Rotationskörper P umschliesst eine kreisförmige Bandantenne A. Die Fig. 1 zeigt im Querschnitt die Schnittlinien eines gleichschenkeligen, rechteckigen Dreiecks, wogegen in den Fig. 2 und 3 Kombinationen mit gewölbten Wänden ersichtlich sind. Gemäss der Fig. 1 werden die nach hinten ausgestrahlten Schwingungen mittels eines Metallringes T abgeschirmt. In der Fig. 4 ist die Antenne A schraubenlinienförmig ausgeführt.
Die Fig. 5 zeigt schematisch eine Ausführungsform, bei welcher der Wand des Rotationskörpers P, durch welche die Strahlen aus dem Dielektrikum treten, derart in einem Winkel zur Achse des Rotationskörpers geneigt wird, dass dadurch die Strahlen gegen diese gelenkt werden. Die aus dem Richtkörper P tretenden Strahlen werden durch einen zweiten Rotationskörper L, welcher ebenfalls aus dielektrischem Stoff ist und linsenförmigen Querschnitt zeigt, geführt und in einem in der Rotationsachse liegenden Punkt 0 gesammelt. Die Fig. 6 zeigt eine Ausfühnmgsform mit Stabantenne. Der Richtkörper ist ein Kegel, dessen durch die Antenne geführter Querschnitt ein rechteckiges, gleichsehenkeliges Dreieck ist.
Die von der Antenne austretenden elektromagnetischen Wellen verbreiten sich hauptsächlich in einer Richtung senkrecht zur Antenne. Deswegen sind Brechungskörper zu wählen, deren Querschnitt vorteilhaft ein gleichschenkeliges, rechtwinkeliges Dreieck ergibt. Der Querschnitt der Antenne liegt in der Mitte des Dreiecks, die Wellen, welche sich mit einer der jeweiligen dielektrischen Konstanten des Materials entsprechend. reduzierten Wellenlänge im Richtkörper fortpflanzen, treffen die zwei
Schenkel des Dreiecks unter einem Winkel von 45 , werden unter dem gleichen Winkel reflektiert und
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dem Breehungskörper.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Vorrichtung zum Senden und Empfang von gebündelten elektromagnetischen Wellen, bestehend aus einem draht-oder bandförmigen Leiter, der wie bei Antennen mit Ietallreflektor bekannt, vollständig oder nahezu vollständig in einem aus dielektrischem Stoff bestehenden Körper eingeschlossen ist, der gegebenenfalls aus Schichten von Stoffen mit gegen aussen von Schichte zu Schichte stufenweise abnehmender Dielektrizitätskonstante aufgebaut sein kann, dadurch gekennzeichnet, dass der Querschnitt des. Körpers aus dielektrischem Stoff senkrecht zur Längenausdehnung (Fig. 1-5) oder entlang der Achse (Fig. 6) des Leiters (A) dreieckig oder dreieckähnlich ist, wobei zwei der drei Wände dieses Körpers bzw.
dessen Mantelfläche gegenüber der Hauptstrahlrichtung des Leiters so geneigt sind, dass an ihnen die ausgestrahlte Energie vollständig reflektiert wird und durch die dritte Wand bzw. die Grundfläche austritt.