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Antenne
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für Schl
Die Erfindung betrifft eine Antennenausbildung für Schleppflugkörper.
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Schleppflugkörper werden in grosser Stückzahl eingesetzt, um z.B.
Ziele für Ubungsschiessen in der Alilitärluftfahrt darzustellen. Dabei sollen diese
Ziele nicht nur für Luft-Luft-Bekämpfung sondern auch für Boden-Luft-Bekämpfung
einsetzbar sein. Es genügt nicht, derartige geschleppte Ziele nach einem Einsatz
zu bergen und eventuell erzielte Treffer nachträglich allein aufgrund ihrer Anzahl
festzustellen. Vielmehr wird angestrebt, sofort während des Schiessens die genaue
Ablage der Treffer zu ermitteln und dabei auch in kurzer Distanz vorbeifliegende
Geschosse als Treffer zu erkennen und dem Beobachter zu übermitteln. Solche Trefferanzeigegeräte
sind an sich in verschiedenen Ausführungsformen bekannt, z.B. arbeiten sie nach
dem Doppler-Radar-Prinzip oder auch nach akustischem Prinzip. In den Schleppkörpern
sind auch Zusatzgeräte
eingebaut, wie etwa Rauchpatronen, Kappvorrichtungen
für das Schleppseil und Auslösevorrichtungen für den Bergungsfallschirm. All diese
Zusatzgeräte werden durch Fernsteuerung drahtlos betätigt.
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Es ergibt sich also die Aufgabe, einerseits Signale vom Schleppflugkörper
zur Beobachtungsstation drahtlos zu übertragen und andererseits Kommandos von der
Bodenstation in umgekehrter Richtung zum Schleppkörper zu übertragen. Damit sich
diese Signale nicht störend beeinflussen, werden in der Praxis zwei weit auseinanderliegende
Frequenzbereiche hierfür verwendet. Die Frequenzbereiche unterscheiden sich etwa
um eine Grössenordnung.
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Eine Besonderheit beim Einsatz der Schleppflugkörper liegt darin,
dass ausserhalb der strömungsgünstigen Umhüllung keinerlei Bauteile angeordnet sein
dürfen, auch keine Antennen. Man ist daher gezwungen, die Antennen für die obengenannten
beiden Frequenzbereiche im Innern des Flugkörpers unterzubringen. In der Praxis
liegt der eine Frequenzbereich etwa in der Grössenordnung von 200 - 300 MHz. Die
hierfür erforderliche Antenne ist als - Di-2 pol ausgebildet. In einer praktischen
Ausführungsform wurde dieser Dipol so angeordnet, dass die beiden Endstellen mit
nicht unbeträchtlichem Axialabstand voneinander um 900 versetzt am zentralen Tragrohr
radial abstehend angeordnet sind. Die äusseren Enden dieser Teile sind an
einer
mittleren Stelle des Tragrohres zusammengeführt.
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Die Einspeisung erfolgt an einem dieser radialen Schenkel. Diese Stelle
musste verschiebbar sein, um die Anpassung zu erreichen. Eine derartige Antennenanordnung
ist zwar innerhalb der strömungsgünstigen Hülle unterzubringen, erlaubt es aber
nicht mehr, Zusatzgeräte, wie sie jetzt gefordert werden, oder Zusatzgeräte grösserer
Anzahl um das zentrale Tragrohr herum anzuordnen.
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Der obengenannte zweite Frequenzbereich liegt in der Praxis in der
Grössenordnung zwischen 20 und 40 MHz. Für ihn war bislang in bekannten Geräten
eine Ringantenne vorgesehen, die durch Klebung an der Innenhaut der Hülle befestigt
war. Dabei ergab sich im Betrieb die Schwierigkeit, dass beim Zerlegen des Schleppkörpers
eine besondere Trennstelle zwischen Antenne und Sender bzw. Empfänger vorgesehen
werden musste, wobei diese Trennstelle vorzugsweise am Tragrohr angeordnet wurde.
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Der Erfindung lag die Aufgabe zugrunde, eine neue Antennenanordnung
für Schleppflugkörper zu finden, die es erlaubte, ohne Beeinträchtigung des Sende-
und Empfangsbetriebes in den beiden Frequenzbereichen genügend Raum innerhalb des
Schleppkörpers zu gewinnen, um weitere Zusatzgeräte unterzubringen, und die ohne
grosse Schwierigkeiten beim Zerlegen und Zusammensetzen der Schleppflugkörper ausgebaut
werden kann.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss dadurch gelöst, dass a) für den
längerwelligen Bereich eine Ringantenne mit Frequenzabstimmung an einer der für
beide Bereiche gemeinsamen Zuführung im wesentlichen diametral gegenüberliegenden
Stelle vorgesehen ist, b) der kürzerwellige Bereich durch elektrisch wirkende Sperren
in der Art eines Dipols als Teil aus der Ringantenne abgetrennt ist, dessen Frequenzabstimmung
in der Nähe der Zuführung erfolgt, und c) die Einspeisung für die beiden Bereiche
von der gemeinsamen Zuführung her über Frequenzweichen an getrennten Stellen erfolgt.
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Diese Antennenanordnung lässt sich leicht auf eine Scheibe z.B. als
gedruckte Schaltung aufbringen und diese Scheibe ohne Schwierigkeit auf das zentrale
Tragrohr aufschieben, wobei die Zuführung bzw. die Speisung der Antenne durch Koaxialkabel
vom Sender bzw. Empfänger her erfolgt und diese Bauteile auf einer Platte des Tragrohres
sitzen. Das Koaxialkabel ist nach abgenommener Hülle des Schleppflugkörpers sehr
leicht erreichbar, so dass eine Trennung vorgenommen und ein Auswechseln der Antenne
erfolgen kann. Dadurch, dass die Antennen für die beiden Frequenzbereiche in ein
einziges Gebilde von Ringform zusammengefasst sind, das auf der oben erwähnten Scheibe
Platz hat, ist ein erheblicher Gewinn an Raum innerhalb des Flugkörpers erzielbar.
Die Scheibe kann in verhältnismässig
kurzem Abstand zwischen Bauteile
eingefügt werden, die auf dem oder um das Tragrohr herum liegend angeordnet sind.
Es genügt, wenn der Abstand es erlaubt, einzelne Bauteile wie Kondensatoren und
dergleichen aufzulöten.
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Hierfür genügen praktisch wenige Zentimeter Abstand.
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Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung sei nachstehend anhand der Zeichnung
erläutert: Es zeigen: Fig. 1 eine Schaltung der Antennenanordnung, Fig. 2 den konstruktiven
Aufbau der Antennenanordnung in einem Schleppkörper.
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In der Fig. 1 ist das Schaltbild für die Antennenanordnung dargestellt.
Auf einer gestrichelt angedeuteten Scheibe 5, die hier Kreisform aufweist, ist die
Schaltung angeordnet. Man erkennt eine Ringantenne mit Zuführung Z durch ein Koaxialkabel.
Für die Ringantenne sind die beiden Antennen- bzw. Frequenzbereiche BI und BII angedeutet.
Die beiden Bereiche sind durch Trennstellen T voneinnander getrennt. Der Bereich
BI ist für den kürzeren und der Bereich BII für den längeren Wellenbereich gedacht.
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Der Bereich BI wirkt als Dipol zwischen den Trennstellen T. Diese
Trennstelle T ist hier z.B. als Bandsperre für den Frequenzbereich BI ausgebildet
und stellt daher einen grossen Widerstand für diese Frequenz dar. Anstatt einer
Bandsperre kann auch eine kurzgeschlossene A /4-Leitung
oder ein
anderes Trennglied vorgesehen werden. Die Frequenzabstimmung für den Bereich BI
erfolgt über den Kompensationskondensator CK und die Kompensationsinduktivität LK
Die Einspeisung für diesen Frequenzbereich erfolgt unsymmetrisch beim Punkt AI am
50-Ohm-Punkt des Dipols über einen Serienkondensator C5. Der Kondensator C5 stellt
für den Frequenzbereich BII einen hohen kapazitiven Widerstand dar. Da der Strahlungswiderstand
in einem Bereich unterhalb und oberhalb von der Resonanzfrequenz konstant bleibt,
kann man, ohne die Anpassung zu verschlechtern, die Resonanzstelle durch externe
Variation der Blindwiderstände CK und LK verschieben.
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Die Trennstellen T werden vorteilhafterweise etwa an die richtige
Stelle bezüglich der Wellenlänge des Frequenzbereiches BI gelegt, das heisst etwa
im Abstand A /4 von der Zuführung Z aus gesehen. Die Wahl dieser Stelle ist jedoch
nicht kritisch, da weite Abstimmungsmöglichkeiten durch den Kondensator CK bestehen.
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Für den Frequenzbereich BII dient der gesamte Ring als Antenne. Die
Abstimmung für diesen Bereich erfolgt durch die Belastungskapazität CL. Die Ein-
und Auskoppelung von der für beide Antennenbereiche gemeinsamen Zuführung Z her
erfolgt über eine Serieninduktivität L5 und den Anzapfungspunkt AII. Dieser Punkt
entspricht dem 50-Ohm-Punkt des Ringes. Die Serieninduktivität L5 hat keinen
wesentlichen
Einfluss auf den Frequenzbereich BII, stellt aber für den Bereich BI einen hohen
induktiven Widerstand dar.
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In der praktischen Ausführung kann die Antennenanordnung aus konzentrierten
Schaltgliedern bestehen oder auch als gedruckte Schaltung auf der Scheibe 5 aufgebracht
sein.
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Diese Scheibe 5 entspricht dem Querschnitt eines Schleppflugkörpers.
Auch die einzelnen kapazitiven oder induktiven Bauteile können aus konzentrierten
Bauteilen bestehen oder in gedruckter Form auf die Scheibe 5 aufgebracht sein.
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Im Zentrum der Scheibe 5 ist hier gestrichelt angedeutet ein Loch
2, durch welches bei der Montage z.B. ein Trägerrohr des Schleppkörperaufbaues hindurchgesteckt
werden kann. Dieses Trägerrohr oder auch andere hier durchgesteckte Bauteile können
durchaus eine metallische Störung darstellen, wobei diese Störung jedoch ohne grossen
Einfluß auf die Antennenanordnung bleibt, da sie leicht durch die Abstimmglieder
CK und CL ausgleichbar sind. Die beiden Frequenzbereiche BI und BII sind unabhängig
voneinander in der Frequenz abstimmbar. Es sei noch erwähnt, daß das Stahlungsdiagramm
der Antenne die Form eines Runddiagramms in der Antennenebene aufweist.
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In der Fig. 2 ist der Einbau der Antennenanordnung in einen Schleppflugkörper
1 dargestellt. Der Schleppflugkörper 1 besteht in an sich bekannter Weise aus den
beiden äusseren Hüllen 1a und Ab, die beide an der Grenzstelle
X-X
zusammengefügt sind. Als tragender Bauteil für den gesamten Schleppflugkörper ist
ein Rohr 2 vorgesehen, das an seinem vorderen Ende ein zentrales Träger-und Montageteil
3 trägt. Im Trägerrohr 2 kann beispielsweise ein Bergungsfallschirm untergebracht
sein. Ferner sind am hinteren Hüllenteil ib noch die Stabilisierungsflossen angedeutet.
Auf der Vorderseite des zentralen Trägerteiles 3 ist die Sende- und Empfangseinrichtung
S/E angeordnet. Von dieser Sende- und Empfangseinrichtung führt ein angedeutetes
Koaxialkabel durch das zentrale Trägerteil 3 hindurch zu einer Steckvorrichtung
6 auf der anderen Seite des zentralen Trägerteils. Auf der der Sende- und Empfangseinrichtung
abgewandten Seite des zentralen Trägerteils 3 ist auf Distanzhaltern 4 eine Scheibe
5 befestigt, auf der die Antennenanordnung in der oben beschriebenen Weise aufgebracht
ist. Einige konzentrierte Bauteile, z.B. die Kompensationskapazität CK sind in der
Zeichnung angedeutet. Die Verbindung zwischen der Antennenanordnung und dem Koaxialkabel
wird von der Steckvorrichtung 6 aus über eine ebenfalls als Koaxialkabel ausgebildete
Zuführung Z hergestellt.
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Nach Abnehmen der Hüllenteile la bzw. ib ist die Steckvorrichtung
6 leicht zugänglich und lösbar. Die Antennenanordnung mit der Scheibe 5 kann daher
sehr leicht ausgewechselt werden oder an ihr eine Abstimmung korrigiert werden Die
Scheibe 5 ist in verhältnismässig geringem
Abstand von dem zentralen
Trägerteil 3 angeordnet. Ebenso gering ist der Abstand zu weiteren innerhalb der
Schleppflugkörperhülle angeordneten Bauteilen. Es ist ausreichend, wenn zwischen
der Scheibe 5 und den zentralen Trägerteil 3 bzw. den anderen Bauteilen Platz für
die Steckvorrichtung 6 und für konzentrierte Bauteile der Antennenanordnung vorhanden
ist.
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Vor der Sende- und Empfangs einrichtung S/E und hinter der Scheibe
5 ist durch eine strichpunktierte Linie der Raum angedeutet, der jetzt vollständig
für Nutzlast, Sensoren, Rauchpatronen und andere Zusatzgeräte zur Verfügung steht.