DE1075682B - An tennenanordnung insbesondere fur Funk fernsprechverbmdungen zwischen zwei Stationen - Google Patents

Description

DEUTSCHES

Die Erfindung bezieht sich auf eine Antennenanordnung, insbesondere für Funkfernsprechverbindungen zwischen zwei Stationen.

Es ist bereits eine Antennenanordnung bekanntgeworden, welche einen einzigen Parabolreflektor aufweist, der in entsprechender Weise mit einem zusammengesetzten Trichter zur Wellenführung verbunden ist, welcher aus zwei um 90° gegeneinander verdrehten Elementen, die eine Wand gemeinsam haben, besteht.

Bei diesem System wird die Übertragung der Wellenbündel in den beiden Richtungen durch Orthogonalpolarisation derselben erreicht.

Weiterhin ist eine Antennenanordnung für Mikrowellen, in zwei Richtungen bekannt, die insbesondere für ortsbewegliche Anlagen bestimmt ist und bei der die mit dem einzigen Parabolreflektor verbundenen Abstrahltrichter .miteinander verbunden oder voneinander getrennt sind, wobei dank einer doppelten Drehung der Anlage die Möglichkeit gegeben ist, die Polarisation der Wellenbündcl umzukehren.

Die Erfindung bezweckt eine neue Ausführungsform einer Antennenanordnung, insbesondere für Funkfernsprechverbindungen zwischen zwei Stationen, bestehend aus einem Parabolreflektor und zwei Strahlungsquellen zur Aussendung zweier orthogonal polarisierter Wellenbündel in der gleichen Richtung, welche dadurch gekennzeichnet ist, daß der Reflektor mittels eines zwischen dem Reflektor und seinem reellen Brennpunkt angeordneten Spiegels mit den Strahlungsquellen gekoppelt ist, wobei der Spiegel aus zwei Elementarspiegeln besteht, deren jeder ausschließlich für die Polarisationsebene des Strahlenbündels der ihm zugeordneten Strahlungsquelle empfindlich ist.

Die Erfindung wird unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert, in der

Fig. 1 eine Gesamtanordnung schematisch in perspektivischer Ansicht und

Fig. 2 eine Draufsicht dieser Gesamtanordnung ist.

In Fig. 1 ist der mit 1 bezeichnete einzige Parabolreflektor des Systems ersichtlich, welcher vorzugsweise aus einem Teil einer parabolischen Fläche besteht. Mit 2 und 4 sind die beiden Strahlungsquellen zur Wellenführung bezeichnet, die voneinander entfernt angeordnet sind. Mit 3 ist der zusammengesetzte Spiegel bezeichnet, der aus den beiden entsprechend zueinander angeordneten Elementarspiegeln ^₁ und S₂ besteht.

Die Primärstrahler sind Trichterstrahler, welche die Form eines rechteckigen oder quadratischen Pyramidenstumpfes oder Kegelstumpfes besitzen. Jeder dieser Trichter ist an den Empfangs- oder Sendeapparat der Anlage oder beide an einen Empfangs- oder Sendeapparat über eine Speiseleitung angekoppelt.

Antennenanordnung,
insbesondere für Funkfernsprechverbindungen zwischen zwei Stationen

Anmelder:

Fabbrica Italiana Magneti Marelli,
Mailand (Italien)

Vertreter: Dr.-Ing. H. Leithäuser, Patentanwalt,
Essen, Bertoldstr. 9

Beanspruchte Priorität:
Italien vom 11. September 1956

Der zusammengesetzte Spiegel 3 bildet für diese Trichter das Verbindungsorgan zum Reflektor 1.

Jeder Elementarspiegel S₁, S₂ besteht im wesentlichen aus einer Anzahl von parallel angeordneten Elementen, wie beispielsweise aus rohrförmigen oder zylindrischen, in einer Ebene liegenden Metallstäben. Diese Metallstäbe werden durch einen äußeren Rahmen in einem bestimmten Abstand voneinander festgehalten. Der Abstand zwischen, den verschiedenen Elementen sowie auch ihre Abmessungen hängen innerhalb bestimmter Grenzen von der Übertragungsfrequenz ab.

Die beiden einfachen Spiegel S₁, ^₂, die sich — wie in Fig. 1 ersichtlich — unter einem bestimmten Winkel schneiden, bilden den zusammengesetzten Spiegel zur Anstrahlung des parabolischen Reflektors 1, dessen Brennpunkt bei F liegt. Bekanntlich wird ein Parabolreflektor durch eine einzige Kugelwelle, deren Phasenzentrum vorzugsweise im Brennpunkt des Reflektors liegt, angestrahlt. Für gewöhnlich wird als primäre Ausstrahlungsquelle eine Hornantenne verwendet, welche ein Kugelbündel aussendet, dessen Zentrum ungefähr im Mittelpunkt der Hornöffnung liegt.

Wenn nur ein Parabolreflektor vorhanden und die Anlage für doppelseitigen Verkehr, d. h. als Empfänger-

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Übertrager, bestimmt ist bzw. zum gleichzeitigen Übertragen oder Empfangen von zwei durch Polarisation voneinander zu trennenden Radiowellenbündeln dient, dann ist die Bedingung der Übereinstimmung der Mittelpunkte der beiden Strahleröffnungen mit dem Brennpunkt des Reflektors nicht streng eingehalten, woraus sich unter gewissen Umständen verschiedene Fehler, insbesondere was die Ausrichtung der Wellenbündel anbelangt, einstellen können.

Erfindungsgemäß wird nun bei Antennenanordnungen, insbesondere für Funkfernsprechverbindungen für zwei Stationen, durch die Anordnung des mit den Strahlungsquellen zusammenwirkenden Spiegels das aufgezeigte Problem vollauf erfüllt und eine ausgezeichnete Übertragungsgüte erzielt.

Wie insbesondere aus Fig. 2 hervorgeht, besitzen die zwischen dem Reflektor 1 und seinem Brennpunkt!⁷ angeordneten Elementarspiegel ^₁, S₂ die Aufgabe, die Brennpunkte F₂ und F₄ zu bilden, in welche auf einfache Weise und unter Erzielung der bekannten Vorteile der Phasenmittelpunkt je eines Primärstrahlers verlegt wird.

Durch diese Anordnung wird, wie aus der Zeichnung klar hervorgeht, der reelle Brennpunkt F des Reflektors 1 in zwei scheinbare Brennpunkte verdoppelt.

Der ebene Spiegel S₂, der angenommenerweise mit dem Empfangsapparat des Systems verbunden ist, führt die Strahlen, welche durch den Reflektor 1 in den Brennpunkt F zusammengeführt würden, im scheinbaren Brennpunkt F₂ zusammen. Mit dem gleichen System kann auch noch ein anderer Brennpunkt geschaffen werden, indem man den Spiegel ^₁, welchem der Brennpunkt F₄ entspricht, der dem Brennpunkt F₂ gegenüberliegt, verwendet.

In den Punkten F₂ und F₄ werden nun die Primärstrahler so angeordnet, daß ihr Phasenmittelpunkt mit diesen Punkten zusammenfällt. Der Ausdruck »Primärstrahler« wird hier nur beispielshalber verwendet, und es versteht sich, daß einer oder beide Trichter als Empfänger dienen können. Um zu erreichen, daß der zum Trichter 4 gehörende Spiegel S₁ das den Trichter 2 interessierende Wellenbündel nicht stört, ist es notwendig, daß das vom Spiegel S₁ reflektierte Bündel in bezug auf das Wellenbündel des Trichters 2 orthogonal polarisiert ist.

So strahlt beispielsweise der Trichter 4 ein vertikal polarisiertes Feld aus und der Trichter 2 ein horizontal polarisiertes Feld.

Der Spiegel S₁ wird somit derart angeordnet, daß er das Bündel des Trichters 4 reflektiert bzw. entsprechend der gemachten Annahme aussendet, ohne das den Trichter 2 interessierende Bündel zu beeinflussen. Für den Spiegel S_z ist diese Bedingung dann vollauf erfüllt, wenn seine Elementarleiter, die in Fig. 2 mit I₁ 2 ... N bezeichnet sind, senkrecht zur elektrischen Feldrichtung des Trichters 2 angeordnet sind, d. h. wenn die Richtung dieses Feldes jener des Pfeiles E₂ in Fig. 2 entspricht.

Die gleichen Überlegungen gelten für den Spiegel S₂; seine Leiter müssen senkrecht zum Feld verlaufen, das vom Trichter 4 ausgestrahlt wird.

Zusammenfassend kann festgestellt werden, daß man mit der erfindungsgemäßen Antennenanordnung für jede Polarisation den gleichen Strahlungskoeffizienten erzielt, den man erhalten würde, wenn der Reflektor von einem in seinem Brennpunkt angeordneten Strahler angestrahlt würde, mit dem Vorteil jedoch, daß derselbe Reflektor für beide Polarisationen ausgenutzt werden kann.

Auch die Trennung der beiden Signale mit verschiedener Polarisation ist beträchtlich und erreicht bis zu 50 db.

Die Verbindung eines scheibenförmigen Stückes einer parabolischen Fläche, das die Achse nicht enthält, als Reflektor an Stelle eines vollständigen Abschnittes eines Drehparaboloids hat den Zweck, eine indirekte Ausstrahlung (Offset-Technik) anwenden zu können. Auf diese Weise wird eine »Schattenbildung«, welche bei direkter Ausstrahlung am Reflektor auftritt, vollkommen beseitigt, was sich sowohl auf die Übertragungsgüte als auch auf die Anpassung der Scheinwiderstände vorteilhaft auswirkt.

Die Erfindung wurde unter Bezugnahme auf die Fig. 1 und 2 erläutert, es versteht sich jedoch, daß dieselben in keiner Weise einschränkend aufzufassen sind und daß die Erfindung in zahlreichen Varianten, je nach den gerade vorliegenden Bedingungen, ausgeführt werden kann. So besteht beispielsweise eine Variante des beschriebenen Systems darin, daß ein Strahltrichter in den scheinbaren Brennpunkt F₂ oder F₄ und ein anderer in den reellen Brennpunkt F verlegt wird. Der zusammengesetzte Spiegel wird jedoch stets an einer Stelle zwischen dem Brennpunkt und dem Scheitel der Parabel angeordnet und aus den beiden Elementarspiegeln ^₁ und S₂ bestehen, wenn die entsprechenden Strahltrichter in den Brennpunkten F₂ und F₄ liegen, während er nur einen Elementarspiegel aufweist (oder auch beide besitzt, wobei nur einer wirksam ist), wenn ein einziger Trichter vorgesehen ist oder wenn einer der Trichter im reellen Brennpunkt des Reflektors liegt.

Claims (5)

Patentansprüche:

1. Antennenanordnung, insbesondere für Funkfernsprechverbindungen zwischen zwei Stationen, bestehend aus einem Parabolreflektor und zwei Strahlungsquellen zur Aussendung zweier orthogonal polarisierter Wellenbündel in der gleichen Richtung, dadurch gekennzeichnet, daß der Reflektor mittels eines zwischen dem Reflektor und seinem reellen Brennpunkt angeordneten Spiegels mit den Strahlungsquellen gekoppelt ist, wobei der Spiegel aus zwei Elementar spiegeln besteht, deren jeder ausschließlich für die Polarisationsebene des Strahlenbündels der ihm zugeordneten Strahlungsquelle empfindlich ist.

2. Antennenanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Primärstrahler Trichterstrahler sind, welche die Form eines rechteckigen oder quadratischen Pyramidenstumpfes oder Kegelstumpfes besitzen, und daß jeder dieser Trichter an den Empfangs- oder Sendeapparat der Anlage oder beide an einen Empfangs- oder Sendeapparat über eine Speiseleitung angekoppelt ist.

3. Antennenanordnung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Spiegel aus zwei ebenen, sich unter einem bestimmten Winkel kreuzenden Elemetarspiegeln besteht, die je aus parallelen, gleich weit voneinander entfernten zylindrischen Metallstangen bestehen, wobei die Gesamtanordnung so getroffen ist, daß jedem wirksamen Elementarspiegel ein scheinbarer Brennpunkt des Reflektors entspricht, in welchen der Mittelpunkt der Ausstrahlöffnung verlegt ist.

4. Antennenanordnung nach den vorhergehenden Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, daß die leitenden Metallstangen eines jeden Elementar-

spiegeis senkrecht zur Richtung des elektrischen Feldes verlaufen, das von dem dem Spiegel nicht zugehörigen Strahier erzeugt wird.

5. Antennenanordnung nach den vorhergehenden Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, daß ein Trichterstrahler im reellen Brennpunkt des Re-

Sektors angeordnet ist, so daß einer der beiden Elementarspiegel in Wegfall kommt oder unwirksam ist.

In Betracht gezogene Druckschriften: Französische Patentschrift Nr. 1098 286.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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