DE499441C - Antenne mit Reflektor - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Antennensystem mit einem Reflektor aus mehreren abgestimmten Leitern, die beispielsweise in einer Ebene oder als Parabel angeordnet sind, zum Zwecke erhöhter Richtwirkung.

Das Reflektorsystem gemäß der Erfindung besteht aus mehreren,, aus mehreren Leitern bestehenden Elementen. Bei einem solchen Element ist das Verhältnis der Induktanz zum Strahlungswiderstand kleiner, als man durch, einen einzigen Leiter erhalten kann. Solche Mehrleiterelemente können als Käfige oder Gitter von Drähten oder Stäben ausgebildet werden.

Versuche haben gezeigt, daß die Verwendung solcher Mehrleiterelemente einen größeren Wirkungsgrad ergibt, als man mit den bisher verwendeten Einzelleitern erzielen kann, während die Abstimmung weniger kritisch wird und ein Antennensystem deshalb über ein größeres Wellenband arbeiten kann als bisher.

Die Mehrleitersysteme können aus einer Mehrzahl von Einzelantennen aufgebaut werden, die einen Bruchteil einer Wellenlänge voneinander entfernt sind und je aus einer Anzahl abgestimmter Mehrleiterelemente bestehen, die übereinander angeordnet und voneinander isoliert sind. Man kann statt dessen auch die Elemente durch Spulen oder deren Äquivalente direkt in Reihe schalten, ,ähnlich wie es schon vorgeschlagen ist, so daß die Elemente als Reflektoren und Strahler wirken, während die Spulen eine verhältnismäßig geringe reflektierende oder strahlende Wirkung besitzen.

In der Fig. 1, die ein bekanntes Antennen- und Reflektorsystem zeigt, ist A eine Antenne, bei der die Strahlung der abwechselnden halben Wellenlängen unterdrückt ist und die durch eine Leitung E von einem entfernten, nicht gezeichneten Sender gespeist wird. Eine Viertelwellenlänge hinter der Antenne A liegt ein Reflektor /?, bestehend aus drei Drähten, jeder eine halbe Wellenlänge lang, isoliert übereinander angeordnet.

Bei dieser Anordnung werden in den Reflektordrähten Ströme durch Strahlung von der Antenne .4 induziert, die mit der induzierenden Spannung in Phase sein werden, wenn dieser Reflektor auf die Sendewelle abgestimmt ist. Man erhält also aus der Kombination von Antenne und Reflektor ein ausgestrahltes Feld mit einer maximalen Jntansi- tat vor der Antenne in einer Richtung weg vom Reflektor und einer minimalen Intensität in der entgegengesetzten Richtung, wobei dieses Minimum jedoch wegen des Ohmschen Widerstandes der reflektierenden Elemente niemals den Wert Null erreicht. Mißt man

die ausgestrahlten Felder in merklichen Abständen vor und hinter dem ganzen System, so findet man, daß die Ausstrahlungsstärke hinter dem System größer ist bei Frequenzen, die von der Resonanzfrequenz des Reflektors verschieden sind, ein Effekt, den man dadurch erklären kann, daß, wenn die ausgesandte Frequenz nicht gleich der Resonanzfreqtienz des Reflektors ist, die darin induzierten ίο Ströme weder genügend stark noch in genauer Phase sind, um eine Minimalausstrahlung zu geben, die so klein ist, als man bei Resonanz erhält.

Wenn nun erfindungsgemäß an Stelle der Einzelleiterelemente Mehrleiterelemente gesetzt werden, wie sie beispielsweise in Fig. 2 und 3 dargestellt sind, so ergeben sich beträchtlich bessere Resultate. Solche Käfige sind, während sie nahezu denselben Strahlungswiderstand haben wie Einzelleiterelemente, von beträchtlich geringerer Induktanz und geringerem Widerstand, und es sind infolgedessen bei Frequenzen, die um ein gewisses Maß von der Resonanzfrequenz des Reflektors entfernt sind, die darin induzierten Ströme größer und mehr in Phase als diejenigen, die man mit den bekannten Einleiterreflektoren erzielen würde. Das Resultat ist also das, daß das Strahlungsfeld hinter dem Reflektor von kleinerer Stärke ist.

Dieses ist graphisch in Fig. 4 dargestellt, und zwar durch Kurven, deren Ordinäten die Verhältnisse der Feldstärken hinter einem Reflektor zu den Feldstärken davor sind und deren Abszissen Verhältnisse der ausgesandten Frequenzen zu den Refiektorresonanzfrequenzen sind. Die Kurve 1 wurde mit einem Reflektor gemäß Fig. 1 und die Kurven 2 und 3 mit Reflektoren gemäß Fig. 2 und 3 erzielt. Zu beachten ist, daß die verbesserten Reflektoren nicht nur kleinere Minima geben, sondern daß sie auch für gegebene Verhältnisse der Feldstärken vorn und hinten über ein beträchtlich breiteres Frequenzband arbeiten.

Erforderlichenfalls können die Mehrleiterelemente durch Spulen o. dgl. von geringen strahlenden oder reflektierenden Eigenschaften in Reihe geschaltet werden. Die Antennensysteme gemäß der Erfindung eignen sich vorteilhafterweise nicht nur für Reflektorantennen, sondern auch für Sendeantennen. In diesem Falle besteht der Vorteil nicht in einer verbesserten Riohtwirkung, sondern in der Tatsache, daß die Antenne aus der Zuführung Energie über ein weiteres Frequenzband aufnimmt.

Die Impedanz eines Drahtes, der im Vergleich zu einer gegebenen ihn erregenden Wellenlänge lang ist, ändert sich mit'zunehmender Drahtlänge zwischen einem Maximal- und einem Minimalgrenzwert oder anders, es ändert sich die Impedanz eines gegebenen Drahtes zwischen Maximal- und Minimalgrenze in dem Maße, wie die Länge der Erregungswelle, sich ändert. Durch Verwendung von Mehrleitern gemäß der Erfindung wird die Trennung dieser Grenzwerte gegenüber einem Einleiterelement verringert; es ist also das Maß der Änderung der Impedanz gegenüber der Änderung der erregenden Frequenz auch verringert, und es nimmt daher eine Mehrleiterantenne, die in bekannter Weise so abgestimmt ist, daß sie bei einer gegebenen Frequenz Energie durch einen Transformator o. dgl. aufnimmt, diese Energie innerhalb bestimmter Grenzen über einem weiteren Frequenzbereich auf, als dieses bei den bekannten Anordnungen der FaE wäre, mit anderen Worten, die Mehrleiterantenne nimmt denselben Energiebetrag bei einer Frequenz auf, die sich um einen gegebenen Betrag von der angenommenen Frequenz unterscheidet als eine Einleiterantenne bei einer Frequenz näher der angenommenen Frequenz.

Zweckmäßig werden die· Mehrleiterelemente auf die mittlere gewünschte Wellenlänge abgestimmt.

Claims (4)

1. Patentansprüche:

   i. Antenne mit Reflektor von einer Länge gleich oder größer als die halbe Wellenlänge, dadurch gekennzeichnet, daß der Reflektor aus einer Mehrzahl von Elementen besteht, die je aus mehreren parallelen Leitern, z. B. in Form eines Käfigs oder Gitters, von Drähten, Stäben 0. dgl. gebildet sind.
2. 2. Antenne nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Mehrleiterelemente voneinander isoliert sind.
3. 3. Antenne nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Mehrleiterelemente durch Spulen 0. dgl. von geringen strahlenden oder reflektierenden Eigenschaften in Reihe geschaltet sind.
4. 4. Antenne nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Mehrleiterelemente auf die mittlere gewünschte Wellenlänge abgestimmt sind. n₀

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen