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Richtantennenanordnung Die Erfindung betrifft eine Richtantennenanordnung,
insbesondere für Empfangszwecke, vorzugsweise zur Verwendung auf Schiffen oder anderen
Fahrzeugen, und ihr Wesen besteht darin, daß auf vorzugsweise senkrechten Metallflächen
eine isolierte Leitung rahmenartig derartig verlegt ist, daß von den Rahmenwindungen
eine möglichst große Fläche der Metallwand umfaßt wird. In einer Ausführungsform
besteht die Erfindung darin, daß die von den Rahmenwindungen umfaßte Ebene teilweise
über die Ausdehnung der sie tragenden Metallfläche hinausgeht.
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Bei der Anordnung von Rahmenantennen für den Empfang elektromagnetischer
Wellen, wie sie insbesondere für Funkpeilanlagen mit feststehenden Richtantennengebilden
(Kreuzrahmen für Goniometerpeiler oder Sichtfunkpeiler) benötigt werden, ergeben
sich besonders beim Einbau solcher Anordnungen an Bord von Schiffen oder auf anderen
Fahrzeugen häufig Schwierigkeiten, weil die metallischen Aufbauten der Fahrzeuge
eine ausreichend freie Anordnung der Rahmen nicht ermöglichen. Es ist deshalb iiblich,
z. B. auf Schiffen frei tragende Rahmen (sei es als Drehrahmen oder auch als Kreuzrahmen)
auf einer hinreichend langen Säule an einem möglichst freien Platz anzuordnen. Solche
Rahmen können aber nur mit einer relativ geringen Fläche, z. B. 1,20 m Durchmesser,
ausgeführt werden. Um zu Rahmen größerer Fläche zu kommen, muß man verspannte Anordnungen
verwenden, die unter Zuhilfenahme eines tragenden Zentralmastes oder unter Ausnutzung
geeigneter Teile der Schiffsaufbauten verspannt werden. In jedem Fall ist man aber
bisher bemüht, von dem Schiff selbst und seinen Aufbauten mit der Rahmenanordnung
möglichst freizukommen.
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Bei der erfindungsgemäßen Anordnung dagegen wird dieses Prinzip verlassen
und die Rahmenanordnung so gewählt, daß die Teile der Schiffsaufbauten, denen man
bisher weitgehend auszuweichen suchte, als Teile der Rahmenantenne selbst ausgenutzt
werden.
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Dabei wird von der folgenden Ueberlegung ausgegangen: Aus der Funkbeschickungstheorie,
die den Einfluß des Schiffskörpers und seiner Aufbauten auf die Funkpeilung behandelt,
ist bekannt, daß senkrechte metallische Flächen, wie sie z. B. die Schiffswände
oder die Wände der Aufbauten (z. B. der Brücke) darstellen, als große Schleifen
wirken, die durch die ankommenden elektromagnetischen Wellen in der gleichen Weise
wie die Peilrahmen erregt werden und dann als sekundäre Rückstrahlrahmen die Peilung
mit dem eigentlichen Peilrahmen beeinflussen.
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So kann man z. B. den Brückenaufbau eines Schiffes als eine Anordnung
auffassen, die aus zwei längsschiffs angeordneten, senkrecht stehenden, durch die
Steuerbord- und Backbordwand der Brücke gebildeten
Rahmen und einem querschiffs stehenden,
durch die Vorderwand der Brücke gebildeten Rahmen zusammengesetzt ist. In ähnlicher
Weise kann man z. B. einen Kraftwagen mit einem quaderförmigen metallischen Aufbau
als eine Anordnung aus zwei senkrechten Rahmen, die von den beiden Längswänden des
Aufbaues gebildet werden, und zwei weiteren senkrechten Rahmen, die von den Querwänden
des Wagens gebildet werden, auffassen.
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Die Wirkungsweise solcher aus metallischen Flächen gebildeten Rückstrahlrahmen
wird in der Funkbeschickungstheorie so erläutert, daß in den metallischen Flächen
Ströme fließen, die in der Flächenebene als Randströme verlaufen. Diesen Strömen
sind magnetische Felder zugeordnet, die konzentrisch zu den Randströmen verlaufen
und deren Kraftlinien also senkrecht auf der Metallfläche stehen.
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Die erfindungsgemäße Anordnung der Rahmenantenne, die im einfachsten
Fall als Einwindungsrahmen aus einem mit einem Isolierstoffmantel versehenen Leiter
an den Rändern des flächenhaften Gebildes verlegt wird, ist nun mit den magnetischen
Kraftlinien der in der Fläche verlaufenden Randströme fest gekoppelt, so daß die
in der Fläche induzierte EMK an den Enden der auf der Fläche angeordneten Windung
wirksam gemacht und einem Empfänger zugeführt werden kann. Der im vorstehenden zum
einfacheren Verständnis beschriebene Einwindungsrahmen kann natürlich auch durch
einen Mehrwindungsrahmen ersetzt werden, dessen Windungen zweckmäßigerweise alle
zur Erzielung einer möglichst großen Kopplung mit der metallischen Fläche auf dieser
Fläche verlegt werden.
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Die Anordnung ist in Fig. 1 beispielsweise und schematisch dargestellt.
Als Träger der Rahmenantenne ist ein quaderförmiger metallischer Körper 1 (wie ihn
z. B. der Aufbau eines Kraftwagens oder der
Brückenaufbau eines
Schiffes darstellt) gezeichnet, dessen Wände senkrecht stehen. Die Vorderwand 2
ist entsprechend den erfindungsgemäßen Vorschlägen mit einem Einwindungsrahmen 3
versehen, der aus einer mit einem Isoliermantel umgebenen metallischen Leitung,
die am Rand der Metallfläche 2 verlegt ist, besteht. Auf der Seitenfläche 4 ist
als Beispiel eine erfindungsgemäße Anordnung, die aus einem Zweiwindungsrahmen 5
besteht, gezeigt.
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Diese Rahmenanordnungen können mit ihren Anschlüssen beliebig entsprechend
den räumlichen Gegebenheiten verlegt werden. Dabei kommt einer Anordnung, bei der
die Enden der Rahmenwindung an der oberen Rahmenfläche verlaufen (wie bei Windung
3), eine besondere Bedeutung zu, weil solche Anordnungen Empfangsrahmen mit der
kleinstmöglichen Trübungsspannung des Empfangsminimums darstellen.
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Für den Aufbau eines Kreuzrahmens, wie er für Peilzwecke benötigt
wird, kann man dabei die Anordnung der beiden Rahmen so wählen, wie sie in Fig.
1 durch die Rahmen 3 und 5 dargestellt ist. Es ist für den Aufbau eines Kreuzrahmens
nicht erforderlich, daß die Rahmenflächen sich in der üblichen Weise in ihren Symmetrielinien
kreuzen, sondern sie können auch mit zwei Kanten zusammenstoßen.
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In Fig. 2 ist nun eine besondere Ausführungsform der Rahmenanordnung
gezeigt, bei der die vom Rahmen umfaßte Fläche größer ist als die den Rahmen
tragende
Metallwand. Dabei ist der Einfachheit halber nur eine Metallwand 2 gezeichnet. Der
Rahmen 3 ist wieder als Einwindungsrahmen ausgeführt und mit seinem oberen Ende
so über die Metallwand 2 hochgezogen, daß das nicht schraffierte Stück 6 zwischen
der oberen Kante der Metallwand und der oberen Rahmenseite einen Luftrahmen bildet.
Eine solche Ausführungsform stellt einen elektrisch wirksameren Rahmen dar als eine
Anordnung gemäß Fig. 1, bei der die gesamte Rahmenfläche von der Metallwand ausgefüllt
ist. Darüber hinaus kann eine solche Anordnung im Hinblick auf allgemeine betriebliche
Erfordernisse besonders zweckmäßig sein. So kann z. B. die obere Rahmenseite als
Reling ausgebildet werden.
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PATENTANSPRUCEIE: 1. Richtantennenanordnung, insbesondere für Empfangszwecke,
vorzugsweise zur Verwendung auf Schiffen oder anderen Fahrzeugenj dadurch gekennzeichnet,
daß auf vorzugsweise senkrechten Metallflächen eine isolierte Leitung rahmenartig
derartig verlegt ist, daß von den Rahmenwindungen eine möglichst große Fläche der
Metallwand umfaßt wird.