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Strahler für hochfrequente elektromagnetische Wellen
Die ständige Ausbreitung der drahtlosen Nachrichtenübertragung bringt eine laufende Steigerung der Anforderungen an die dabei auf der Sende-sowie auf der Empfangs-Seite. eingesetzten Strahler mit sich.
Von ihnen wird nicht nur eine hohe Güte in elektrischer Hinsicht, sondern auch eine geringe Aufwendigkeit verlangt. Beide Forderungen sind bisher gleichzeitig nur in beschränktem Umfang zu erfüllen gewesen. Insbesondere war es noch nicht möglich, ein Strahler-Aggregat in Baukasten-Bauweise zusammenzusetzen. weil dafür ein brauchbarer Baustein noch nicht vorhanden ist.
Es ist an sich aus der brit. Patentschrift Nr. 652,716 bereits bekannt, integrierende Bestandteile eines Dipolstrauiers aut den beiden Seiten eines Kunststotttragers anzuordnen und diese nach der Technik der gedruckten Schaltungen auszuführen.
Es ist Aufgabe der Erfindung, einen Strahler für hochfrequente elektromagnetische Wellen, insbesondere des Dezimeterwellenbereichs zu schaffen, mit dem nach dem Baukastenprinzip auf einfache Weise verschiedenartige Strahlungssysteme mit beliebigen Strahlungsdiagrammen zusammengebaut werden kön- nen.
Die Erfindung geht dabei von einem Strahler für hochfrequente elektromagnetische Wellen, insbesondere des Dezimeterwellenbereich, und zum Zusammenfügen nach dem Baukastenprinzip aus, wobei die Strahlerelemente und ihre Speiseleitungen auf den beiden Seiten eines gemeinsamen Kunststoff trägers abgestützt sind. Erfindungsgemäss ist ein derartiger Strahler dabei gekennzeichnet durch eine spiegelsymmetrische Anbringung von Halbwellendipolpaaren nebst ihren gemeinsamen Einspeisungen auf der einen Seite eines ebenen Trägers sowie durch eine Befestigung der dazugehörigen Zuleitungen auf seiner andern Seite.
Der in dieser Weise auf seiner Vorder-und Rückseite bewehrte Kunststoffträger bildet somit den Baustein, mit dessen Hilfe eine baukastenartige Zusammenfügung vieler solcher Bausteine zu einem je nach Bedarf ausgebildeten Aggregat erfolgen kann. Der Aufwand ist dabei äusserst gering, denn die Befestigung der elektrisch aktiven Bewehrungen kann mit den neuzeitlichen Hilfsmitteln in sehr einfacher Weise vor sich gehen. in besonderer Ausgestaltung der Erfindung kann der Kunststoffträger zwischen die ebenen Wandungen eines eine allseitige Umschliessung bildenden Kunststoffbehälters eingelegt sein. Eine solche Umschliessung ermöglicht seinen sicheren Schutz gegen alle Witterungseinflüsse.
In einer andern, ebenfalls erfinderischen Ausbildungsweise kann sich die Umschliessung mit solchem Abstand zu denDipolpaaren in den einen Halbraum vom Kunststoffträger aus erstrecken, dass ein innerer metallischer Überzug dieses Umschlie- ssungsstückes als Strahlungsreflektor wirkt.
Die Umschliessung kann erfindungsgemäss eine wenigstens teilweise zylindrische Ausbildung aufweisen. Gegebenenfalls kann sie aus mindestens zwei Sektorenstücken bestehen, wodurch ein Strahlungsaggregat entsteht, dessen Strahlungsdiagramm der Art der Zusammenfügu dieser Sektorenstücke entspricht. Diese Eigenschaft des Strahlers ist auch dann von Bedeutung, wenn zwei bewehrte ebene Kunst- ; toffträger zu einem einheitlichen Winkelstück vereinigt sind und als solches den Baustein für einen bau- astenartig zusammenfügbaren Strahler ergeben.
Weitere Einzelheiten der Erfindung sind in der nachstehenden Beschreibung an Hand der Zeichnung erläutert. Darin sind mehrere Ausführungsbeispiele dafür dargestellt. Insbesondere zeigen die Fig. 1-3 die Vorder-und Rückseite eines Strahlerbausteins mit der schon erwähnten ebenen Gestaltung des Kunststoff- : rägers sowie einen Längsschnitt durch den Träger und seine Bewehrung. Die Fig. 4 lässt den Baustein nebst ; einer eng an ihn anliegenden allseitigen Umschliessung erkennen. In der Fig. 5 ist eine Ausführung wieder-
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gegeben, bei der sich die Umschliessung an den einen Halbraum vom Kunststoffträger aus mit solchem
Abstand zu den Dipolpaaren erstreckt, dass ein innerer metallischer Überzug des Umschliessungsstückes als
Strahlungsreflektor wirkt.
Die Fig. 6-10 zeigen Strahler, deren Umschliessungen zylindrisch ausgeführt sind. Als Bausteine finden dabei entweder bewehrte ebene Kunststoffträger oder zwei derartige zu einem I Winkelstück vereinigte Trägeranordnungen Verwendung.
Nach den Fig. 1-3 sind auf der einen ebenen Seite des z. B. aus Polyäthylen bestehenden Kunststoff- trägers 1 die Halbwellendipolpaare 2 bzw. 2'spiegelsymmetrisch nebst ihren gemeinsamen Einspeisun- gen 3 angebracht. Auf der Rückseite des Trägers 1 sind die Zuleitungen 4 (vgl. Fig. 3) zu den Dipol-
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Teile 2-4 kann dabei in der Weise erfolgen, dass der Kunststoffträger zunächst beidseitig mit einem me- tallischen Überzug versehen wird, aus welchem z. B. nach photo-chemischer Fixierung der Konturstücke, wie sie die Dipolpaare 2 und 2'ihrer Einspeisungen 3 und die Zuleitungen 4 bilden, die überflüssigen Me- tallteile auf chemischem Weg ausgelöst werden. Die Bewehrungen werden auf dem Kunststoffträger dabei also in der Art erhalten, wie sie schon anderweitig bei sogenannten gedruckten Schaltungen bekannte- worden sind.
Nach Fig. 4 ist der Kunststoffträger 5 mit seinen Bewehrungen 6 und 7 von den sich an diese anlegen- den Kunststoffplatten 8-11 sowie zwei weiteren aus der Querschnittsdarstellung nicht ersichtlichen Stirn- platten allseitig umschlossen. Hiedurch ist ein zuverlässiger Schutz des sich aus dem Träger 5 und seinen
Bewehrungen 6 und 7 ergebenden Bausteins gegen Witterungseinflüsse vermittelt.
Erstreckt sich, wie aus Fig. 5 ersichtlich, die Umschliessung des mit der ebenen Kunststoffplatte 12 abgedeckten Bausteins 13 so in den einen Halbraum des Bausteins 13 hinein, dass sich die im Querschnitt halbkreisförmige Ummantelung 17 ergibt, so kann deren Innenseite mit dem metallischen Überzug 15 versehen sein, der zu dem Dipolpaar 16 bzw. 16'des Bausteins 13 dann einen Strahlungsreflektor vermit- telt.
Die Fig. 6 zeigt im rechten Halbraum zum Kunststoffträger 17 wieder den Aufbau, wie er schon aus
Fig. 5 ersichtlich war, d. h. die im Querschnitt halbkreisförmige Umschliessung 18 ist innen mit dem als
Strahlungsreflektor dienenden metallischen Überzug 19 versehen. Die Umschliessung in den andern Halb- raum hinein ist hiebei aber ebenfalls im Querschnitt halbkreisförmig gestaltet, so dass sich das Zylinder- stück 20 ergibt. Der Baustein 17 liegt damit diagonal in der sich aus den Schalen 18-20 zusammensetzen- den zylinderförmigen Ummantelung. Dadurch ist er in erhöhtem Masse gegen Windeinflüsse, aus welchen
Richtungen sie auch immer stammen, geschützt.
Auch nach Fig. 7 ist der Strahleraufbau durch den vollzylindrischen Mantel 21 gegen solche Windein- flüsse abgeschirmt. Der Aufbau besteht dabei aus den vier Bausteinen 22-25, sie bilden im Querschnitt
Sehnen des kreisförmigen Grundrisses der zylindrischen Ummantelung 21 und als solche wegen ihrer gleich- langen Ausbildung ein Sehnen-Quadrat. Jeder Baustein ist dabei zum Zentrum 26 hin von der Kunststoffwanne 27 bzw. 28-30 umschlossen, deren Innenflächen die als Strahlungsreflektoren wirkenden Überzüge -31-34 auiweiben.
Der sich aus den Bausteinen 22-25 sowie deren Reflektoren 31-34 ergebende Strahleraufbau im Innern der zylinderförmigen Ummantelung 21 vermittelt ein Rundstrahldiagramm, dessen Intensität nach Massgabe der axial übereinander angeordneten Zahl entsprechender Aufbauten beliebig erhöht werden kann.
In jedem Fall ist dabei eine Strahler-Gesamtheit hoher elektrischer Güte und trotzdem nur geringen Aufwandes erzielt.
Dies gilt auch für die Anordnung nach Fig. 8, bei der ein aus den beiden Bausteinen 35 und 36 zu einem einheitlichen Winkelstück zusammengefügtes Aggregat in der zylindrischen Umschliessung 37 vorgesehen ist. Die Bausteine 35 und 36 weisen hiebei keine Reflektoren auf, so dass sich nach beiden Seiten jedes Bausteins und somit rund ausgestrahlte Diagramme ergeben. Durch Übereinandersetzen mehrerer umschliessender Winkelstücke der beschriebenen Art lassen sich wieder Strahleraufbauten beliebig hoher.
Strahlungsintensität zustande bringen.
Die Fig. 9 und 10 zeigen schliesslich im Querschnitt Anordnungen, bei denen die aus den Bausteinen 38 und 39 bzw. 40 und 41 bestehenden Winkelstücke zu einem im Querschnitt quadratischen Gesamtstrahler zusammengefügt sind. Zum Unterschied von dem dieselbe Form aufweisenden Gesamtstrahler nach Fig. 7 weist das Aggregat nach Fig. 9 jedoch keine Reflektoren auf. Die Winkelstücke 38,39 bzw.
40,41 sind vielmehr lediglich von dem Kunststoffzylinder 42 umschlossen. Die zum Zentrum 43 des Zylinders 42 gerichteten Strahlungen der Bausteine 38-41 heben sich hier nämlich infolge ihrer Phasenbe- dingungen gegenseitig auf, so dass sich trotz der fehlenden Reflektoren gleiche Abstrahlungsbedingungen ergeben wie bei dem Aufbau nach Fig. 7. Die Anordnung nach Fig. 10 unterscheidet sich schliesslich von
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der nach Fig. 9 nur dadurch, dass die aus den Bausteinen 44 und 45 bzw. 46 und 47 bestehenden Winkelstücke innerhalb des aus Kunststoff bestehenden Umschliessungszylinders 48 nicht zu einem im Querschnitt quadratischen Gebilde, sondern zu einer kreuzförmigen Figur zusammengefügt sind.
Bei geeigneter Wahl der Phasenbedingungen für die Einspeisung lassen sich mit dieser Anordnung durch Zusammenwirken der Bausteine 44-47 bzw. 45 und 46 ebenfalls günstige Diagramme erzielen.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Strahler für hochfrequente elektromagnetische Wellen, insbesondere des Dezimeterwellenbereichs zum Zusammenfügen nach dem Baukastenprinzip, wobei die Strahlerelemente und ihre Speiseleitungen auf den beiden Seiten eines gemeinsamen Kuiiststotiträgers abgestützt sind, gekennzeichnet durch eine spiegelsymmetrische Anbringung (2 bzw. 2') von Halbwellendipolpaaren nebst ihren gemeinsamen Einspeisungen (3) auf der einen Seite eines ebenen Trägers (1) sowie durch eine Befestigung der dazugehörigen Zuleitungen (4) auf seiner andern Seite.