DE2036146A1 - Antenne mit stabilisierter Keule - Google Patents

Description

OQMPAGNIE GMEMLE D'ELECTRIOITE, Paris / Frankreich

Antenne mit stabilisierter Keule

Die Erfindung betrifft Antennen mit Reflektoren für radioelektrische Wellen sehr hoher Frequenz. Sie ist insbesondere für den Pail bestimmt, wo diese Reflektoren von einem Aufbau getragen werden, dessen Steifigkeit nur unvollkommen ist.

Im Falle von Verbindungen zwischen zwei Bodenstationen insbesondere ist es von großem Interesse, so weit wie möglich sich von Störunge zu befreien, die aus der unmittelbaren Nähe der Antenne stammen und auf die Vegetation, insbesondere die Bäume,zurückzuführen ist. Deshalb ordnet man oft einen Reflektor am Kopf eines Mastes von einer Höhe höher als dl® der angrenzenden Vegetation an. Bs ist bekannt, diesen Reflektor in Form eines Planspiegels herzustellen, der unter 45° gegen die Horizontale geneigt ist. Betrachten wir den Fall einer

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Empfängerantenne, so nimmt dieser Spiegel Wellen auf, deren Fortpflanzung horizontal ist und reflektiert sie vertikal gegen den Erdboden auf einen zweiten .Spiegel,, bei dem Θ& eich um einen Parabolspiegel handelt, der die Strahlung in-seinem Brennpunkt konzentriert, wo sich ein adäquates lümpfängerorgan toepfindet. Dieser Erabolspiegel kann leicht stabil gemacht werden, da er pich gegen den Erdboden über eine Struktur oder einen Aufbau geringer Abmessungen abetütat. Dagegen erleidet der Planapiegel, der am Kopf des Mastes angeordnet ist, Verschiebungen oder Ablenkungen aufgrund der Biegsamkeit oder Flexibilität des Mastee und aufgrund von Windböen. Hieraus resultiert offensichtlich eine Instabilität der Keule der Antenne und ein Verstärkungsverluat, der beachtlich sein kann* Es ist natürlich möglich, die Steifigkeit des Mastes au verbessern , inatoesondere durch Verwendung einer ausreichenden Anzahl von Abspannseilen, au verbessern . Es ist jedoch nicht mSgllch, die Tetärtamgsverluste aufgrund von Auslenkuagen des Mastee vernaehläßigbar werden zu lassen, ohne daß die Konetruktion wesentlich schwerer würde, was in sahireichen nfallen nicht ^gelassen werden kann«

ErfifödungsgemSS soll iaabesojaäer© @la© AmtQjaa© h@rg©stellt werden, die gleichzeitig leicht ist u&ä ein® gut© Ricfr-tungsistabilität ihrer Hauptkerle aufweist«,

Die !Erfindung geht hieraia aus v©a ©ia©i? Btiäi©©i©ktsl!elä©n lateaas mit aiehrereii Reflektorea₃ voa ä©m©a @ia ©rstoE» auf Glas»

fleslfelen Mast angeordnet ist Bai nit benachbarten Reflektor aus, daS die baidea Reflelctore^ liTbes¹ v< Seilelig© gleicher Llage verkatpft siaä_s eiaer dieser Seflektor©s ä&ast gegenüber seiEea frlgei» üb w@ngii die nicht-parallel star

Vorteilhaft sind die beiden Reflektoren über drei parallel· Seilzüge gleicher Länge miteinander verbunden, wobei einer dieser Spiegel derart angeordnet ist, daß er elca bezüglich seines Trägere um alle die Achsen senkrecht zur gemeinsamen Richtung dieser Seilzttge drehen kann. Der erate Reflektor ist vorteilhaft fest mit dem ihn tragenden Meet verbunden· DiosQ Reflektoren sind vorzugsweise im wesentliches plant der zweite Reflektor wirkt mit einem festen Parabolreflektor zusammen. Allgemeiner gesagt, ist Gegenstand der Erfindung eine Periskopanordnung zur Strahlung mit geradliniger fortpflanzung mit einem ersten und einem zweiten Reflektor, die voneinander unter Abstand durch eine feste flexible Konstiiiktion gehalten werden. Diese Anordnung zeichnet eich dadurch aus, daß die beiden Reflektoren über wenigstens zwei parallele Seilzüge gleicher Länge vereinigt oder miteinander verbunden sind, wobei wenigstens einer dieser Reflektoren derart angeordnet ist, daß er sich gegenüber den Aufbau um eine Achse, die nicnt-parallel zur Ebene dieser Seilzüge liegt, drehen kann.

Eine beispielsweise Ausführungsform der Erfindung soll nun anhand der beiliegenden Zeichnung näher erläutert werden, in deren einziger Figur eine beispielsweise Antennenanordnung zu sehen ist.

Gezeigt ist ein Leichtaast 2 mittlerer Steifigkeit. Dieser Mast wird mit' Hilfe von Abspannseilen 4,-6, 8, 10, 12 und 14 gehalten. Er trägt an seinem Kopf einen Dreiecketräger 16, an dem ein planer Metallreflektor 18 befestigt ist. Dieser Reflektor 18 ist mit einen planen, dem Erdboden benachbarten Metallreflektor 20 Über drei Seilztige 22, 24 und 26, die parallel und von gleicher Länge sind, verbunden. Gegenüber dem Reflektor 20 ist am Mast 2 ein metallischer Parabolreflektor 28 befestigt. Im Brennpunkt dieses Parabolreflektors ist ' ein radioelektrischer Hornstrahler angeordnet, der für die Verbindung mit einer nicht dargestellten Sende- und Empfängeran-

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Ordnung sorgt. Der Refelktor 20 wird gegen den Erdboden durch Befestigungselemente z«B. 3O₅ 32 und 34 gehalten« Diese Elemente sorgen für ein elastisches Halten dieses Reflektors und gleichzeitig für die Dämpfung der Schwingungen_r die er erfahren kann, wobei die Mitte im wesentlichen festgehalten wird, Sie Seil·» züge 22, 24 und 26 sind fast vertikal, derart, daß sie für einen brauchbaren geringen Abstand wischen dem Reflektor 28 und dem Reflektor 20 sorgen können₉ wobei der Haet 2 selbst vertikal ist und die Reflektoren 18 und 20 parallel und Im wesentlichen unter 45° gegen die Horizontale geneigt sind*

Die so angeordneten Reflektoren arbeiten in folgender Weises In Falle einer Empfangsantenne beispielsweise werden die aus einer bestimmten Richtung des Horizontes auf äea. Reflektor 18 gelangenden Wellen durch diesen auf dem planen Heflektor 20 reflektiert, der sie selbst auf den Parabolreflektor 28 reflektiert. Bei einer den Maat 2 biegenden oder auslenkenäen WiMbSe erfährt die Neigung des Refelektors 18 gegen die Horizontale eine geringe Auslenkung gegenüber ihrem /Ausgangswert» Die Wellen werden dann in einer geringfügig modifizierten Richtung reflektiert, die sich jedoch nur wenig voa der Vertikalen unterscheidet und sie erreichen den Reflektor'20„ letzterer ist durch die Windböen nicht beeinflußt, seine Orientierung wird jedoch durch die Seilzüge 22, 24 und 26 bestimmt, welche durch de Befestigungselemente 30, 32 und 34 gespannt gehalten werden« Seine Heigung wird jedoch bei einer WindbÖ© derart aodifleiert, daS sie parallel zu der des Reflektors 18 verbleibt«. Die ueeetse der geometrischen Optik zeigen, daß unter dl®sea Bedingungen das durch den Reflektor 20 In Richtung des Reflektors 28 reflektierte Bündel eine konstante Richtung, horizontal ie beeehxletoenea Beispiel, beibehält. Die Konsentratioa des Bündels auf iea Irenapunkt des Parabolreflektor 28 wird "also nicht beeinflußt und die Verstärkung der Antenne auch sieht*- vorausgeeetst, daß. file Abmessungen des Reflektors 18 ausreichena groß werfi@ß„ damit Äfte von ihm in Richtung des Reflektors 20 zurückgesandt® den größten Teil von dessen Oberfläche erreicht«,

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Die beschriebene Antenne ist dazu bestimmt, bei einer Frequenz von 13 GHz zu arbeiten. D&r ihareTiwesser des Parabolreflektor 28 liegt bei 60 cm. Die Achse dieses Reflektors ist horizontal· Der plane Reflektor 20 ist elliptisch, derart, daß die Gesamtheit des Bündels, welches durch den Reflektor 28 ausgesandt sein kann, reflektiert wird, d.h., daß seine kleine Achse

größer
geringfügig/als 60cm ist, 73er Mast 2 hat eine Höhe von 15 m, diese Höhe wird offensichtlich als Funktion der angrenzenden Tegetation gewählt. Der plane Reflektor 18 kann die gleichen Abmessungen wie der Reflektor 20 haben* Es ist jedoch interessant, ihm wesentlich größere Abmessungen, die im beschriebenen Beispiel doppelt so groß sind, und eine geringfügig konkave ( Form au verleihen, um die Verformung der Wellenoberflächen über die Entfernung zu korrigieren, welche diesen Reflektor vom Reflektor 20 trennt. Diese Konkavität entspricht im beschriebenen Beispiel einer Durchbiegung von 1 cm. Die Abmessungen d*s Reflektors 18 werden vorzugsweise noch erhöht, um die Verschiebungen dieses Spiegels bei Vorhandensein von Windböen zu berücksichtigen; wie vorher erwähnt, ist der Reflektor 18 nur, um das Verständnis der Zeichnung zu erleichtern, mit den gleichen Abmessungen wie der Reflektor 20 dargestellt worden. Der Parabolspiegel 28 ist vorzugsweise mit Regeleinrichtungen versehen, die es ermöglichen, geringe Ausrichtfehler zu kompensieren, die sich bei der Montage der Antenne einstellen können. Sr verbleibt dann fest. Die Abspannseile 10, 12 und H sind " in an sich bekannter Welse angeordnet, um die Drehmöglichkelten des Mastes 2 um sich selbst auf ein Minimum herabzusetzen.

Pat eatanspräche

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Claims (4)

1. _-6. 2036U6

   Patentansprüche

   ( 1 J Radioelektrische Antenne mit mehreren Reflektoren, von denen ein erster auf einem flexiblen Mast angeordnet ist, und mit einem aweiten, dem Erdboden benachbarten Reflektor zusammenwirkt, dadurch gekennzeichnet, .daß die beiden Reflektoren Über wenigstens zwei parallele Seilzug® gleicher Länge vereinigt oder verbunden Bind, wobei wenigstens einer dieser Reflektoren derart angeordnet ist, daß er sich gegen-t über seinem !rager um wenigstens eiae Aehee drehen kaum, die nicht-parallel zur Ebene der beiden Seilzug© liegt«
2. 2. Antenne nach Anspruch 1,- dadurch gekennzeichnet, daß die beiden genannten Empfänger (Reflektoren) durch drei parallel® Seilzüge gleicher länge verbunden ®ind₉ wobei einer dieser Spiegel derart angeordnet ist, daß er gegenüber seiaea ¹Srager um sämtliche Achsen senkrecht zur gemeinsamen Richtung dieser Seilzüge drehbar ist.
3. 3. Antenne nach Anspruch 1, oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Reflektor fest mit den ihn tragenden, lest verbunden ist.
4. 4. Antenne nach einem der Ansprüche 1,2 oder 3_V dadurch gekenn»» zeichnet, daß diese Reflektoren im wesentliches plan ausgebildet sind, wobei der zweite Reflektor Bit eisern festen Parabolreflektor zusammenwirkt.

   5* Periskopanordnung zur Strahlung bei geraäliäiger Fort-» Pflanzung mit einem ersten und eines- weiten Reflektor, die unter Abstand voneinander durch einet feste flexible lonstruktion gehalten sind, dadurch gekeiptseietinet,, iaß diese beiden Rtflektoren über wenigstens jsw®i gleicher länge verbunden oder vereinigt eiiafi stene einer dieser Reflektoren derart er gegenüber dieser Konstruktion um eine zur

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   beiden SellzUge nicht-pärallele Achse drehbar let.

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