DE1025947B

DE1025947B - Antenna consisting of several radiator groups with omnidirectional diagram in a plane parallel to the electrical field directions

Info

Publication number: DE1025947B
Application number: DES37451A
Authority: DE
Inventors: Jean-Baptiste Cheillan
Original assignee: I OUTIL R ET de la RADIO I BV
Current assignee: I OUTIL R ET de la RADIO I BV
Priority date: 1953-02-04
Filing date: 1954-02-03
Publication date: 1958-03-13
Also published as: FR1075325A

Description

DEUTSCHESGERMAN

Es ist bekannt, Antennen mit Rundstrahlcharakteristik beispielsweise in der Horizontalebene dadurch herzustellen, daß man eine gewisse Anzahl von Strahlern auf einem Kreis oder einem regelmäßigen Vieleck anordnet, dessen Diagonale von der Größenordnung der Wellenlänge des ausgestrahlten Signals ist. Zur Erreichung eines vollkommen symmetrischen Diagramms benötigt man eine große Anzahl von strahlenden Elementen, was zu einem kostspieligen und umfangreichen Aufbau und einer oft komplizierten mechanischen Ausführung zwingt.It is known to use antennas with omnidirectional characteristics, for example in the horizontal plane manufacture that one has a certain number of radiators on a circle or a regular polygon whose diagonal is of the order of magnitude of the wavelength of the transmitted signal. To the Achieving a perfectly symmetrical diagram requires a large number of radiating Elements, resulting in an expensive and extensive structure and an often complicated one mechanical execution forces.

Wenn das Strahlungsdiagramm in der Vertikalebene einen verhältnismäßig hohen Gewinn liefern soll, muß man mehrere Strahlergruppen übereinandersetzen. Dies führt meist zu schwierigen Aufgaben in bezug auf die Speisung der verschiedenen strahlenden Elemente. Verhältnismäßig einfach ist der Aufbau einer Antenne mit vertikaler Polarisation des elektrischen Feldes, weil schon einzelne Strahler senkrecht zur Achse Rundstrahlcharakter aufweisen. Dies trifft jedoch für die häufig verwendeten horizontal polarisierten Wellen nicht zu.If the radiation diagram in the vertical plane provides a relatively high gain you have to stack several groups of radiators on top of each other. This mostly leads to difficult tasks in in relation to the feeding of the various radiating elements. The structure is relatively simple an antenna with vertical polarization of the electric field, because individual radiators are already vertical have omnidirectional character to the axis. However, this is true for the commonly used horizontal ones polarized waves not too.

Für die Aussendung horizontal polarisierter Wellen ist eine Antenne mit Rundstrahldiagramm bekannt, bei welcher das Strahlungsdiagramm der einzelnen Strahlergruppen in der Horizontalebene keinen Rundstrahlcharakter aufweist. Diese Antenne besteht aus vier übereinander angeordneten Dipolgruppen, die jeweils um 90° gegeneinander versetzt sind. Die Maxima eines Strahlungsdiagramms fallen, also jeweils mit den Minima eines anderen Diagramms zusammen. Die einzelnen Dipolgruppen müssen mit Strömen gespeist werden, die um 90° gegeneinander phasenverschoben sind. Das so erhaltene Strahlungsdiagramm ist zwar kreisförmig, man benötigt aber komplizierte Speisungseinrichtungen, wofür verschiedene Vorschläge gemacht worden sind. Die einzelnen Dipolgruppen müssen verschieden ausgebildet werden, um ihren Wellenwiderstand auf den jeweils richtigen Wert zu bringen.An antenna with an omnidirectional diagram is known for the transmission of horizontally polarized waves. in which the radiation diagram of the individual radiator groups in the horizontal plane does not have an omnidirectional character having. This antenna consists of four stacked dipole groups, each are offset from one another by 90 °. The maxima of a radiation diagram fall, so each time with the minima of another diagram. The individual dipole groups must have Currents are fed that are 90 ° out of phase with one another. The radiation pattern obtained in this way is circular, but you need complicated power supplies, for which different ones Suggestions have been made. The individual dipole groups must be designed differently to bring their wave resistance to the correct value in each case.

Durch die Erfindung ist es möglich geworden, diese strengen Phasenbeziehungen und Anpassungsbedingungen zu vermeiden. Alle Strahlergruppen können gleich ausgebildet sein. Die geometrische Anordnung wird aHein durch das gewünschte Strahlungsdiagramm bestimmt.The invention has made it possible to avoid these strict phase relationships and matching conditions. All heater groups can be designed in the same way. The geometric arrangement is aHein by the desired radiation diagram certainly.

Eine nach den Prinzipien der vorliegenden Erfindung gebaute, aus mehreren längs einer Achse verteilten und geometrisch gegeneinander versetzten Strahlergruppen bestehende Antenne mit Rundstrahldiagramm in einer zu den elektrischen Feldrichtungen parallelen Ebene, wobei das Strahlungsdiagramm der einzelnen Gruppen in dieser Ebene keinen Rundstrahlcharakter aufweist und die Maxima eines Strahlungs-Aus mehreren StrahlergruppenOne constructed in accordance with the principles of the present invention, composed of several distributed along an axis and antenna with an omnidirectional beam diagram that are geometrically offset from one another in a plane parallel to the electrical field directions, the radiation diagram of the individual groups in this level does not have an omnidirectional character and the maxima of a radiation off several radiator groups

bestehende Antenneexisting antenna

mit Rundstrahldiagrammwith omnidirectional diagram

in einer zu den elektrischenin one to the electric

Feldrichtungen parallelen EbeneField directions parallel plane

Anmelder:Applicant:

Societe Nouvelle de l'Outillage RBV
et de la Radio Industrie, ParisSociete Nouvelle de l'Outillage RBV
et de la Radio Industrie, Paris

Vertreter: Dipl.-Ing. E. Prinz, Patentanwalt,
München-Pasing, Bodenseestr. 3 aRepresentative: Dipl.-Ing. E. Prinz, patent attorney,
Munich-Pasing, Bodenseestr. 3 a

Beanspruchte Priorität:
Frankreich vom 4. Februar 1953Claimed priority:
France from February 4, 1953

Jean-Baptiste Cheillan, Paris,
ist als Erfinder genannt wordenJean-Baptiste Cheillan, Paris,
has been named as the inventor

diagramms jeweils mit den. Minima eines anderen Diagramms zusammenfallen, ist dadurch gekennzeichnet, daß alle Strahlergruppen gleichphasig erregt werden und daß das Rundstrahldiagramm allein durch die geometrische Winkelversetzung der verschiedenen Strahlergruppen gegeneinander erreicht wird.diagram with the. Minima of another diagram coincide is characterized by that all radiator groups are excited in phase and that the omnidirectional diagram is solely through the geometric angular displacement of the different radiator groups is achieved against each other.

Innerhalb einer zusammengehörigen Einheit von Strahlergruppen empfiehlt es sich, die Strahler einer Gruppe oder zweier benachbarter Gruppen möglichst nahe aneinander anzuordnen, um die Erzeugung des Rundstrahldiagramms zu begünstigen. Auf diese Weise kann man verhältnismäßig gedrängte Aufbauten erzielen.Within a unit of radiator groups that belong together, it is recommended that the radiators be one Group or two adjacent groups as close together as possible in order to generate the To favor omnidirectional diagram. In this way you can build relatively compact structures achieve.

Der Gewinn der Antenne in einer von der Rundstrahlebene verschiedenen Ebene ist eine Funktion der Anzahl der verwendeten Gruppeneinheiten und kann beliebig gewählt werden, ohne das Diagramm in der Vorzugsebene zu verändern.The gain of the antenna in a plane different from the omnidirectional plane is a function of Number of group units used and can be freely selected without the diagram in the To change the preferred level.

Weitere Einzelheiten, der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung eines Ausführungsbeispiels an Hand der Zeichnung, wobei Gruppen von je drei Strahlern verwendet werden, die in Einheiten zu je zwei Gruppen angeordnet sind. Diese Art der Gruppeneinheiten ist besonders bemerkenswert wegen der Einfachheit der verwendeten Mittel.Further details of the invention emerge from the description of an exemplary embodiment Hand drawing, using groups of three emitters in units of each two groups are arranged. This type of group units is particularly noteworthy because of the simplicity of the means used.

709 909/277709 909/277

Fig. 1 zeigt die Strahlungsdiagramme jeder Gruppe von drei Strahlern in einer zur Achse normalen Ebene. Die zu den einzelnen Gruppen gehörenden Elemente sind in Draufsicht in der Mitte des Diagramms gezeichnet.Fig. 1 shows the radiation patterns of each group of three radiators in a normal to the axis Level. The elements belonging to the individual groups are in the top view in the middle of the diagram drawn.

Erfindtmgsgemäß sind die Strahler von zwei Gruppen, die zusammen eine Einheit bilden, um 60° gegeneinander versetzt. Die ausgezogene Kurve entspricht dem Strahlungsdiagramm der Gruppe aus drei Elementen 1, 2, 3. Die gestrichelte Kurve entspricht dem Strahlungsdiagramm der zweiten Gruppe aus drei Elementen 1', 2', 3'.According to the invention, the radiators of two groups, which together form a unit, are offset from one another by 60 °. The solid curve corresponds to the radiation diagram of the group of three elements 1, 2, 3. The dashed curve corresponds to the radiation diagram of the second group of three elements 1 ', 2', 3 '.

Wie man sieht, entsprechen die Maxima der einen Kurve den Minima der anderen, und umgekehrt.As you can see, the maxima of one curve correspond to the minima of the other, and vice versa.

Fig. 2 zeigt das Strahlungsdiagramm, das dem von beiden Gruppen von je drei Strahlern, die wie oben beschrieben angeordnet sind, ausgestrahlten zusammengesetzten Feld zugeordnet ist. Der Radius des strichpunktierten Kreises entspricht dem Mittelwert des ausgestrahlten Feldes. Offenbar sind die Feld-Stärkeschwankungen des von der Einheit ausgesandten Diagramms vernachlässigbar klein.Fig. 2 shows the radiation diagram that corresponds to that of both groups of three radiators, which are as above are arranged, broadcast composite field is assigned. The radius of the The dash-dotted circle corresponds to the mean value of the emitted field. Apparently the field strength fluctuations of the diagram sent by the unit is negligibly small.

Die gesammte Antenne wird durch Übereinanderstellung von zwei oder mehr Einheiten von je zwei Gruppen aus drei Strahlern längs einer vertikalen Achse gebildet.The whole antenna is made by stacking two or more units of two Groups of three radiators formed along a vertical axis.

Ein solcher Aufbau ist schematisch in Fig. 3 dargestellt. Die Strahler sind als Faltdipole gezeichnet, jedoch kann offenbar jede Strahlerform verwendet werden.Such a structure is shown schematically in FIG. The spotlights are drawn as folding dipoles, however, apparently any form of radiator can be used.

Es ist eine Antenne dargestellt, die aus vier Gruppen von je drei Strahlern 1, 2, 3; 1", 2', 3'; 4, 5, 6; 4', 5', 6' besteht, die in zwei Einheiten von je zwei Gruppen angeordnet und von einem Mast 7 getragen sind. Es sei bemerkt, daß die Anzahl der verwendeten Einheiten allein durch die verlangte Form der Charakteristik in der Vertikalebene bestimmt wird.An antenna is shown which consists of four groups of three radiators 1, 2, 3; 1 ", 2 ', 3'; 4, 5, 6; 4 ', 5', 6 ', which are arranged in two units of two groups each and are supported by a mast 7. It should be noted that the number of Units used is determined solely by the required shape of the characteristic in the vertical plane.

Claims

Patent claims:

1. From several radiator groups distributed along an axis and geometrically offset from one another existing antenna with omnidirectional diagram in one of the electrical field directions parallel plane, the radiation pattern of the individual groups in this plane has no omnidirectional character and the maxima of a radiation diagram each with the minima of another diagram coincide, characterized in that all radiator groups are excited in phase and that the omnidirectional diagram solely through the geometric Angular displacement of the different radiation groups against each other is achieved.

2. Antenna according to claim 1, characterized in that the individual radiator groups with one another to match.

3. Antenna according to claim 2, characterized in that the different groups one have regular geometric distribution around a common axis.

4. Antenna according to claim 1 to 3, characterized in that each group has three radiators includes.

5. Antenna according to claim 1 to 4, characterized in that the radiators are folded dipoles are trained.

Considered publications:
Swiss Patent No. 239 650;
German patent specification No. 709 036.

1 sheet of drawings