DE1044184B

DE1044184B - Antennensystem mit schwenkbarem Diagramm

Info

Publication number: DE1044184B
Application number: DEM36327A
Authority: DE
Inventors: Mieczyslaw Wielobob
Original assignee: Marconis Wireless Telegraph Co Ltd
Current assignee: Marconis Wireless Telegraph Co Ltd
Priority date: 1957-01-04
Filing date: 1958-01-03
Publication date: 1958-11-20
Also published as: CH345926A; GB827083A; FR1189018A

Description

DEUTSCHES

Die Erfindung betrifft ein Antennensystem und hat den Zweck, ein verbessertes Antennensystem mit schwenkbarem Diagramm vorzusehen, das im Sendefall als Drehfunkfeuer, im Empfangsfall als Peiler verwendet werden kann. Genauer gesagt betrifft die Erfindung ein Antennensystem mit schwenkbarem Diagramm, in dem sich eine Antenne von der Form eines kreisförmig unterteilten Hohlrohrleiters oder eines Mastes befindet, der einen Ring auf Resonanz abgestimmter länglicher Schlitze aufweist, die zueinander parallel und gleichförmig über den Mast verteilt sind. Solch eine geschlitzte Mastantenne, wie man sie manchmal bezeichnet, ist beispielsweise in der britischen Patentschrift 657 482 dargestellt und beschrieben. Bei der Ausführung der vorliegenden Erfindung soll die Erregung des Mastes im Sendefall oder auch das Ankoppeln der Empfangseinrichtung an den Mast im Empfangsfall in bekannter Weise bewerkstelligt werden. Die Mittel zum Betrieb des Mastes für Sendung oder Empfang, die keinen Teil der Erfindung bilden, sollen hier nicht beschrieben werden.

Normalerweise wird ein solcher geschlitzter Mast mit seiner Achse vertikal aufgestellt, so daß er eine horizontale polarisierte Antenne bildet. In der folgenden Beschreibung soll eine solche vertikale Aufstellung angenommen werden, obwohl dies keine theoretische Notwendigkeit ist. Der Gegenstand der vorliegenden Erfindung hat den Zweck, ein verbessertes Antennensystem vorzusehen, das einen geschlitzten Hohlrohrleiter oder Mast enthält, das so ausgebildet sein soll, daß die Polarisation in der Achsrichtung — d. h. bei normaler Aufstellung die vertikale Polarisation — heseitigt oder auf einen vernachlässigbar kleinen Betrag herabgemindert ist.

Es wird erfindungsgemäß ein Antennensystem vorgeschlagen, das dadurch gekennzeichnet ist, daß wenigstens ein Satz von auf Resonanz abgestimmten, parallel zur Achse des Mastes oder Hohlrohrleiters verlaufenden Leitern vorgesehen ist und daß die Leiter eines Satzes in einer imaginären Zylinderoberfläche angeordnet sind, die konzentrisch zum Hohlrohrleiter oder Mast liegt.

Die Schlitze in dem Hohlrohrleiter oder in dem Mast können auf Resonanz abgestimmte Schlitze sein, aber das ist nicht wesentlich, und in manchen Fällen können sie eine solche elektrische Länge besitzen, daß sie etwas von der Resonanzlänge abweichen.

In manchen Ausführungsformen der Erfindung ist jeder der obenerwähnten auf Resonanz abgestimmten Leiter an seinen Enden mit den beiden Enden des Hohlrohrleiters oder des Mastes verbunden, und jeder ist insgesamt eine Wellenlänge lang. Jeder solcher Leiter besteht aus einem Teil, der sich parallel zu den Achsen erstreckt, und zwei gleichen Verbindungstei-Antennensystem mit schwenkbarem Diagramm

Anmelder:

Marconi's Wireless Telegraph Company Limited, London

Vertreter: Dr.-Ing. B. Johannesson, Patentanwalt, Hannover, Göttinger Chaussee 76

Beanspruchte Priorität; Großbritannien vom 4. Januar und 16. September 1957

Mieczyslaw Wielobob,

Chelmsford, Essex (Großbritannien),

ist als Erfinder genannt worden

len, die im rechten Winkel zu dem ersterwähnten Teil stehen, und jeder verbindet das ersterwähnte Teil mit einem oder dem anderen Ende des Hohlrohrleiters oder Mastes. Jedoch kann auch jeder der auf Resonanz abgestimmten Leiter an den Enden unverbunden sein, wobei jeder solcher Leiter eine halbe Wellenlänge lang gemacht wird. In dieser Ausführungsform ist der Abstand des imaginären Zylinders, auf dem sich die auf Resonanz abgestimmten Leiter befinden, von der Peripherie des Hohlrohrleiters oder Mastes vorzugsweise ungefähr eine Achtelwellenlänge.

Es kann auch ein zweiter Satz von Leitern, von denen jeder eine halbe Wellenlänge lang und parallel zu den Achsen angeordnet ist, vorgesehen sein. Auch diese liegen auf einer imaginären zylindrischen, kon~ zentrisch zu der Achse liegenden Oberfläche, die ungefähr eine halbe Wellenlänge von dem Umfang des Hohlrohrleiters oder Mastes entfernt ist.

Die Zahl der Leiter in dem Satz oder den Sätzen, die den Hohlrohrleiter oder Mast umgeben, ist nicht kritisch. Praktische Zahlen für den Fall, daß zwei Reihen vorgesehen sind, sind fünfzehn Leiter für den inneren Satz und zwölf für den äußeren Satz.

[n einer anderen sehr einfachen Ausführungsform der Erfindung sind die Schlitze in dem Hohlrohrleiter oder Mast elektrisch eher langer als eine Wellenlänge (in der Praxis ungefähr 1% Wellenlänge), und es gibt nur einen einzigen Satz von Leitern, von denen jeder

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eine halbe Wellenlänge lang ist und die den Mast in dem radikalen Abstand von etwas weniger als einer halben Wellenlänge von der Peripherie umgeben. In einer Ausführungsform, die experimentell mit befriedigendem Resultat erprobt wurde, waren die Schlitze in dem Hohlrohrleiter oder in dem Mast geometrisch 1,1 Wellenlängen und tei Belastung durch kapazitive Platten elektrisch I¹Zi Wellenlängen lang. Der eine Satz von Leitern bestand aus neun gleichmäßig voneinander entfernten Leitern, von denen jeder elektrisch eine halbe Wellenlänge lang war und in einem radialen Abstand von 0,4 der Wellenlänge von der Peripherie des Hohlrohrleiters oder Mastes entfernt stand. In der Zeichnung sind zwei Ausführungsformen der Erfindung dargestellt.

In den Fig. 1 und 2 ist das Hauptelement der Antenne ein Hohlrohrleiter oder ein Mast 1 von einer Form, die an sich bekannt-und mit einem Ring von Schlitzen 2 versehen ist, die in dem vorliegenden Fall auf Resonanz abgestimmte Schlitze sind, wobei jeder elektrisch eine halbe Wellenlänge lang ist. Jeder dieser Schlitze erstreckt sich parallel zu der Achse. Dieser geschlitzte Mast oder Hohlrohrleiter ist an sich bekannt und im Sendefäll soll er in einer der bekannten hier nicht gezeigten Arten erregt werden, z. B. durch einen rotierenden horizontalen Dipol innerhalb des Mastes oder mit Hilfe eines anderen brauchbaren Antennensystems innerhalb des Mastes oder mittels sich in brauchbarer Phase befindlichen Energieleitungen zu den Schlitzen im Mast. Ip ähnlicher Weise soll die Empfangseinrichtung, die- ebenfalls nicht gezeigt ist, wenn die Vorrichtung als P-eiler benutzt wird, durch den Mast in einer der an sich bekannten Arten erregt werden. Es sei angenommen, daß der Mast mit seiner Achse vertikal aufgestellt ist, und die verbesserten Ausführungsformen, die durch diese Erfindung vor- ■ gesehen werden und nun beschrieben werden sollen, haben den Zweck, die vertikale Polarisation auszuschalten oder auf einen vernachlässigbar kleinen Betrag herabsetzen. In Übereinstimmung mit der Erfindung wird dies dadurch erreicht, daß man einen Käfig von Leitungen, die konzentrisch den Mast umgeben, vorsieht. In beiden gezeichneten Darstellungen sind zwei Käfige, von denen einer den anderen umgibt, dargestellt.. Es ist möglich, jedoch im allgemeinen unnötig, mehr als zwei solcher Käfige vorzusehen. In manchen Fällen, wie später noch gezeigt werden wird, ist ein Käfig ausreichend.

In der Darstellung der Fig. 1 und 2 ist der innere Käfig aus einem Satz von Leitungen 3 zusammengesetzt, von denen jede eine Wellenlänge lang ist. Jede Leitung besteht aus einem Hauptteil 3a, der vertikal angeordnet ist und an seinen Enden in die horizontalen Teile 3b abgebogen ist, die sich radial einwärts erstrecken und mit der Spitze bzw. dem Fußpunkt des Mastes verbunden sind. Der Mast ist an seinem oberen Ende durch einen Deckel la abgeschlossen. Die Länge jedes vertikalen Leiterteils 3a ist dieselbe wie die Höhe des Mastes. Konzentrisch um den Käfig oder Satz von Leitern 3 befindet sich ein zweiter Käfig oder Satz von Leitern 4. Diese Leiter sind ebenfalls vertikal und eine halbe Wellenlänge lang, und die imaginäre Oberfläche, auf der sie liegen, ist in einem Abstand von einer halben Wellenlänge von der Peripherie des Mastes angebracht. Unter dem Mast ist eine Erdungsplatte oder ein Gegengewicht 5, und die untere Kante des Mastes befindet sich im Abstand einer Viertelwellenlänge über dem Gegengewicht.
■ Die Ausführungsform, die in Fig. 3 und 4 gezeigt 1st, unterscheidet sich von der in den Fig. 1 und 2 nur dadurch, daß die Leiter des inneren Käfigs nicht mit dem Hohlrohrleiter oder dem Mast verbunden, sondern unverbundene Leiter sind, von denen jeder eine halbe Wellenlänge lang ist, und daß die zylindrische Oberfläche, auf der sie liegen, ungefähr um ein Achtel einer Wellenlänge von der Peripherie des Mastes entfernt sind. Die Leiter des inneren Satzes sind in der Fig. 3 und 4 durch die Ziffer 13 gekennzeichnet. In jeder anderen Hinsicht ist die Ausführungsform der Fig. 3 und 4 wie die der Fig. 1 und 2. In einer weiteren Ausführungsform, die in Hinsicht auf ihre konstruktive Einfachheit bevorzugt wird, aber nicht aufgezeichnet wurde, da sie beschrieben werden kann als eine Abwandlung von der Ausführungsform der Fig. 3 und 4, sind die Schlitze 2 keine auf Resonanz abgestimmten Schlitze, aber sie sind geometrisch 1,1 Wellenlängen lang, und wenn sie elektrisch belastet sind durch kapazitive Platten elektrisch 1,25 Wellenlängen lang. Man sieht nur einen einzigen Satz von neun unverbundenen Leitern vor, die in einem gleichmäßigen Abstand voneinander auf einem imaginären Zylinder liegen, dessen radiale Distanz von der Peripherie des Hohlrohrleiters oder Mastes 0,4 der Wellenlänge beträgt. Jeder der neun Leiter ist eine halbe Wellenlänge lang und erstreckt sich parallel zu der Achse des Mastes oder Hohlrohrleiters.

Claims

PaTENTANSPR CJCHE:

1. Antennensystem mit schwenkbarem Diagramm, das aus einem geschlitzten, kreisförmig unterteilten Hohlrohrleiter oder einem Mast mit einem Ring von Längsschlitzen besteht, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens ein Satz von auf Resonanz abgestimmten, parallel zur Achse des Mastes oder Hohlrohrleiters verlaufenden Leitern vorgesehen ist und daß die Leiter eines Satzes in einer imaginären Zylinderoberfläche angeordnet sind, die konzentrisch zum Hohlrohrleiter oder Mast liegt.

2. Antennensystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Leiter eine Wellenlänge lang ist, daß er aus einem Teil, das parallel zur Achse des Mastes oder Hohlrohrleiters verläuft, und aus zwei gleichen Verbindungsteilen besteht, die mit dem parallel verlaufenden Stück einen rechten Winkel bilden und die mit den Enden des Hohlrohrleiters oder Mastes verbunden sind.

3. Antennensystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Leiter eine halbe Wellenlänge lang und an ihren Enden nicht mit dem Hohlrohrleiter oder Mast verbunden sind.

4. Antennensystem nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der einen Zylinderoberfläche, auf der die Leiter angeordnet sind, und der Peripherie des Hohlrohrleiters oder Mastes ungefähr eine Achtelwellenlänge liegt.

5. Antennensystem nach einem der Ansprüche 1 bis 4, mit zwei Sätzen von auf Resonanz aufgestimmten Leitern, dadurch gekennzeichnet, daß die Leiter des äußeren Satzes von Leitern eine halbe Wellenlänge lang und von der Peripherie des Hohlrohrleiters oder Mastes eine halbe Wellenlänge entfernt sind.

6. Antennensystem nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Schlitze der Hohlrohrleitung oder des Mastes elektrisch ungefähr eine halbe Wellenlänge lang sind.

7. Antennensystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schlitze in der Hohlrohrleitung oder in dem Mast elektrisch ungefähr IVi Wellenlängen lang sind, daß nur ein Satz von einer halben Wellenlänge langen Leitern vorgesehen ist, deren Enden nicht mit dem Hohlrohr-

leiter oder Mast verbunden sind und die auf einer imaginären Zylinderoberfläche parallel zur Achse des Hohlrohrleiters oder Mastes liegen, und daß der Abstand zwischen der Peripherie des Hohlrohrleiters oder Mastes und der imaginären Zylinderoberfläche 0,4 Wellenlängen beträgt.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen