DE1133777B

DE1133777B - Adcock antenna system

Info

Publication number: DE1133777B
Application number: DET20087A
Authority: DE
Inventors: Dipl-Phys Dr Karl Baur
Original assignee: Telefunken Patentverwertungs GmbH
Current assignee: Telefunken Patentverwertungs GmbH
Priority date: 1961-04-29
Filing date: 1961-04-29
Publication date: 1962-07-26
Also published as: GB968919A

Description

Adcock -Antennensystem Die Erfindung betrifft ein Adcock-Antennensystem für vertikal polarisierte Wellen zur Benutzung in einem breiten Frequenzbereich.Adcock antenna system The invention relates to an Adcock antenna system for vertically polarized waves for use in a wide frequency range.

Adcock-Antennensysteme sind bekanntlich Peilantennen, und sie bestehen im einfachsten Fall des Drehadcocks aus zwei gegeneinandergeschalteten Dipolen. Bei nicht beweglichen Antennensystemen sind z. B. zwei derart gegeneinandergeschaltete Anordnungen senkrecht zueinander angeordnet. Die Ausgangsklemmen der beiden Anordnungen werden bei Verwendung eines einkanaligen Peilempfängers an die Wicklungen eines Goniometers und bei Benutzung eines Peilempfängers nach Wattson Watt direkt an die Eingänge der Empfänger angeschaltet. Adcock antenna systems are known to be DF antennas, and they exist in the simplest case of the rotating wheel, it consists of two dipoles connected against one another. In the case of non-movable antenna systems, z. B. two so connected against each other Arrangements arranged perpendicular to each other. The output terminals of the two arrangements are connected to the windings of a Goniometer and when using a direction finder according to Wattson Watt directly to the Receiver inputs switched on.

Man kann auch mehr als zwei Anordnungen mit je zwei gegeneinandergeschalteten Dipolen benutzen.You can also have more than two arrangements, each with two mutually connected Use dipoles.

Hierbei werden alle Einzelantennen auf einen Kreis symmetrisch angeordnet und je zwei gegenüberliegende Antennen gegeneinandergeschaltet.Here, all individual antennas are arranged symmetrically on a circle and two opposing antennas are switched against each other.

Es bestehen heute keine Schwierigkeiten mehr, einen Peilempfänger mit großem Empfangsfrequenzbereich auszulegen. Hieraus resultiert der Wunsch, Adcock-Antennenanlagen zu besitzen, die für einen ebenso großen Frequenzbereich verwendbar sind. There are no more difficulties today, a direction finder to be designed with a large reception frequency range. This resulted in the desire to have Adcock antenna systems that can be used for an equally large frequency range.

Bekanntlich hängt der Empfangsfrequenzbereich bei einem Adcock-Antennensystem von der gewählten Basis des Antennensystems ab. Man hat daher bei bekannten Adcock-Antennenanlagen die Basis des Antennensystems derart gewählt, daß eine Peilung über einen großen Frequenzbereich, wenn auch nicht befriedigend, so doch immerhin möglich war. Die nicht befriedigenden Ergebnisse rühren daher, daß einmal die Empfindlichkeit des Antennensystems nach dem unteren Ende des Frequenzbereiches hin stark absinkt, daß aber auch, wie später im einzelnen noch gezeigt wird, mit zunehmender Frequenz der Peilfehler anwächst. Es wurde bereits vorgeschlagen, zur Ausdehnung des Frequenzbereiches mehrere Adcocksysteme mit verschiedenen Basen zu verwenden. Diese Maßnahme ist jedoch relativ teuer und auch bezüglich der für die Aufstellung notwendigen Fläche nachteilig. Bei einer bekannten Adcock-Antennenanlage wird der Nachteil der Notwendigkeit einer größeren Fläche dadurch vermieden, daß man zwei Adcocksysteme mit verschiedenen Basen konzentrisch zueinander anordnet. Hierzu ist allerdings ein bestimmter Aufbau der beiden Adcocksysteme zueinander notwendig. Auch dieses System weist immer noch den Nachteil eines großen Aufwandes auf.As is well known, the reception frequency range depends on an Adcock antenna system on the chosen base of the antenna system. One therefore has in known Adcock antenna systems the base of the antenna system chosen so that a bearing over a large Frequency range, if not satisfactory, was at least possible. the Unsatisfactory results stem from the fact that once the sensitivity of the Antenna system drops sharply towards the lower end of the frequency range that but also, as will be shown later in detail, with increasing frequency of the Bearing error increases. It has already been proposed to expand the frequency range to use several Adcock systems with different bases. However, this measure is relatively expensive and also disadvantageous in terms of the area required for installation. In a known Adcock antenna system, the disadvantage of the need for a larger area avoided by having two Adcock systems with different Arranges bases concentrically to one another. However, there is a specific structure for this of the two Adcock systems to each other. This system also still shows the disadvantage of a great deal of effort.

Zweck der vorliegenden Erfindung ist es, ein Antennensystem für vertikal polarisierte Wellen anzugeben, welches über einen breiten Frequenzbereich anwendbar ist und außerdem einen geringen Aufwand erfordert. The purpose of the present invention is to provide an antenna system for vertical to indicate polarized waves, which over a wide frequency range applicable and also requires little effort.

Das oben erörterte Problem wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß an Stelle je zweier gegeneinandergeschalteter vertikaler Dipolantennen in der zu der von dieser Antenne gebildeten Ebene senkrechten vertikalen Ebene eine als Antenne nach dem logarithmischen Prinzip bekanntgewordene Antenne angeordnet ist. The problem discussed above is solved according to the invention by that instead of two mutually opposing vertical dipole antennas in the a vertical plane perpendicular to the plane formed by this antenna as Antenna is arranged according to the logarithmic principle known antenna.

Eine Antenne 1 nach dem genannten Prinzip ist in der Fig. 1 dargestellt. Sie kann in vielfacher Weise realisiert werden, so z. B. durch eine Formgebung eines Leiters gemäß Fig. 1; aber auch in anderer, bekannter Weise. In der Fig. 2 ist die Antenne 1 der Fig. 1 in einer Sicht von oben gezeigt. Das hier mit eingezeichnete Diagramm 2 ist das Richtdiagramm der Antenne. Es weist einen frequenzunabhängigen Cosinusdiagrammverlauf auf. Die Frequenzunabhängigkeit des Diagramms kommt dadurch zustande, daß die einzelnen Querteile 3 der Antenne durch verschiedene Frequenzen erregt werden, d. h. daß sich die »Basis« der Antenne, d. h. der Abstand zweier erregter Teile, mit der Frequenz ändert. Diese Tatsache ist aber bei einer Adcockantenne gerade erwünscht. Man ersetzt daher gemäß der Erfindung jeweils ein gegeneinandergeschaltetes Antennenpaar durch eine derartige Antenne, und zwar muß die Antenne in der zu der durch zwei Dipole bestimmten Ebene senkrechten Ebene angeordnet werden, damit man das gleiche Diagramm erhält. In der Fig. 3 ist in einer Sicht von oben ein Adcock-Antennensystem bisheriger Bauart mit vier Einzelantennen 4 bis 7 zum Vergleich dargestellt. Jeweils gegenüberliegende Antennen, also die Antennen 4 und 5 bzw. 6 und 7 sind gegeneinandergeschaltet. In der Fig. 4 ist das entsprechende Antennensystem unter Verwendung von sogenannten logarithmisch periodischen Antennen ebenfalls von oben gesehen, dargestellt, wobei die einzelnen Antennen mit 8 und 9 bezeichnet sind. An antenna 1 based on the principle mentioned is shown in FIG. It can be implemented in many ways, such. B. by shaping a Head according to FIG. 1; but also in other, known ways. In Fig. 2 is the Antenna 1 of FIG. 1 is shown in a view from above. The one marked here Diagram 2 is the directional diagram of the antenna. It exhibits a frequency independent Cosine diagram progression. This makes the diagram independent of frequency comes about that the individual transverse parts 3 of the antenna by different frequencies be excited, d. H. that the "base" of the antenna, i.e. H. the distance between two excited parts, with the frequency changes. This fact is however with an Adcock antenna just wanted. Therefore, according to the invention, one in each case connected to one another is replaced Antenna pair through such an antenna, the antenna must be in the to the by two dipoles certain plane perpendicular plane can be arranged so that one gets the same graph. In Fig. 3 is an Adcock antenna system in a view from above previous design with four individual antennas 4 to 7 shown for comparison. Respectively opposing antennas, i.e. antennas 4 and 5 or 6 and 7 are switched against each other. In Fig. 4, the corresponding antenna system is under Use of so-called logarithmic periodic antennas also from above seen, shown, wherein the individual antennas are denoted by 8 and 9.

Die Antennenebenen sind vertikal ausgerichtet. Das Antennendiagramm der Antennen 4 und 5 der Fig. 3 wird nunmehr durch die Antenne 9 der Fig. 4 hervorgebracht und das Diagramm der Antennen 6 und 7 durch die Antenne 8.The antenna planes are aligned vertically. The antenna diagram the antennas 4 and 5 of FIG. 3 is now brought about by the antenna 9 of FIG and the diagram of antennas 6 and 7 through antenna 8.

Wie bereits oben gesagt, benutzt man bei den bisher bekanntenAdcocks (gemäß Fig. 3) auch mehr als vier Einzelantennen, so z. B. sechs oder acht Einzelantennen. Bekanntlich erreicht man dadurch, daß der Peilfehler bei größer werdendem Wert für das Verhältnis Dlh (wobei D der Durchmesser des Adcocks und R die Betriebswellenlänge ist) - also bei einem gegebenen Antennensystem bei steigender Frequenz - weniger schnell zunimmt. Man kann auch bei der Verwendung von logarithmisch periodischen Antennen gemäß der Erfindung die gleiche Maßnahme anwenden, d. h. drei oder mehrere derartige Antennen verwenden. Notwendig ist diese Maßnahme jedoch nicht, da sich die Basis des Adcocks nunmehr frequenzabhängig ändert und somit das Verhältnis D/R und damit der Peilfehler konstant bleibt und klein gehalten werden kann. Auch in dieser Richtung läßt sich also der Aufwand bei der Erfindung kleiner halten. As already said above, adcocks are used with the previously known (according to Fig. 3) also more than four individual antennas, such. B. six or eight individual antennas. As is known, this means that the bearing error increases as the value for the ratio Dlh (where D is the diameter of the adcock and R is the operating wavelength is) - i.e. for a given antenna system with increasing frequency - less increasing rapidly. One can also use logarithmically periodic Antennas according to the invention apply the same measure, i. H. three or more use such antennas. This measure is not necessary, however, because the base of the adcock now changes as a function of the frequency and thus the ratio D / R and so that the bearing error remains constant and can be kept small. Also in In this direction, the effort involved in the invention can therefore be kept smaller.

Durch die erfindungsgemäße Verwendung von Antennen nach dem logarithmisch periodischen Prinzip in Adcock-Antennenanlagen erreicht man, daß die Adcockantenne in einem sehr weiten Frequenzbereich befriedigend arbeitet. Die Empfindlichkeit der Antenne sowie der Peilfehler ist nunmehr nicht mehr frequenzabhängig. Außerdem kann man sich Adcocks mit mehr als zwei Antennen ersparen. Die logarithmisch periodischen Antennen bringen somit, insgesamt gesehen, bei Verwendung in Adcock-Antennenanlagen wesentliche Vorteile mit sich. By using antennas according to the invention according to the logarithmic periodic principle in Adcock antenna systems one achieves that the Adcock antenna in a very wide frequency range works satisfactorily. The sensitivity of the The antenna and the DF error are no longer dependent on frequency. Also can you can save yourself adcocks with more than two antennas. The logarithmic periodic Antennas are therefore beneficial, seen as a whole, when used in Adcock antenna systems substantial advantages with it.

In der Fig. 5 ist schließlich noch eine weitere Aufstellmöglichkeit der Antenne dargestellt. Man kann diese Antenne z. B. auf dem Erdboden aufstellen, wobei lediglich darauf zu achten ist, daß nicht eine zusätzliche leitende Verbindung zwischen zwei vertikalen Stäben, auf Grund der Leitfähigkeit des Untergrunds, entsteht. Am Beispiel gezeigt, soll keine leitende Verbindung durch den Untergrund zwischen den Punkten 10 und 11 und den entsprechenden Punkten entstehen. Finally, in FIG. 5 there is still another installation option of the antenna. You can use this antenna z. B. place on the ground, only care must be taken that there is no additional conductive connection between two vertical rods, due to the conductivity of the subsurface. As shown in the example, there should be no conductive connection through the subsurface between points 10 and 11 and the corresponding points arise.

Claims

PATENT CLAIM: Adcock antenna system for vertically polarized waves for use in a wide frequency range, characterized in that in place two vertical dipole antennas connected against each other in the direction of that of these Antennas formed a perpendicular vertical plane as an antenna after the plane is arranged logarithmically periodic principle known antenna.

Considered publications: German Patent Specifications No. 752 969, 887 960; German interpretative document No. 1081078.