DE599310C - Speiseanordnung fuer zusammengesetzte, aus gleichphasig oder wechselphasig erregten Strahlern bestehende Antennen - Google Patents

Description

Zur Erregung von aus einem einzigen Vibrator bestehenden Antennen ist es bekannt, die dazu nötige Energie über die Zuführungsleitung entweder in Form von laufenden oder in Form von stehenden Wellen zu übertragen. In den letzten Jahren hat man die Speisung durch laufende Wellen vorgezogen, da die Ausbildung von stehenden Wellen mit gesteigerten Verlusten verbunden ist. Man hat daher gewöhnlich dafür gesorgt, daß durch eine geeignete Dimensionierung der Leitungen und Anpassung ihres Wellenwiderstandes an die Endimpedanzen, z. B. mittels geeigneter Transformatoren, jede Wellenreflexion, die zum Entstehen von stehenden Wellen Anlaß geben kann, möglichst vermieden wird.

Was nun die zusammengesetzten Antennen anbetrifft, die aus mehreren gleichphasig oder wechselphasig erregten Strahlern bestehen, so arbeitete man bis jetzt ausschließlich mit Speisung durch laufende Wellen. Derartige zusammengesetzte Antennen verwendet man für die Fälle, wo es sich um Ausnutzung von möglichst großen Energien handelt, und hier hielt man die Reduzierung der Verluste in den Energieleitungen für die wichtigste Aufgabe. Man war daher auf das sorgfältigste bestrebt, durch möglichst genaue Anpassung der Verzweigungs- und Anschlußpunkte und Dirnensionierung der Transformatoren nach Möglichkeit jede Spur von Reflexionen, welche die stehenden Wellen anregen, zu eliminieren. In der Abb. 1 ist die typische Form der bis jetzt bekannten Schaltung zur Speisung von zusammengesetzten Antennen wiedergegeben, i, 2, 3 und 4 bedeuten hier die Elemente einer zusammengesetzten Antenne, denen gleichphasige Schwingungen erteilt werden. 1', 2', 3' und 4' bedeuten die Einrichtungen, welche verhindern, daß in den hinter ihnen liegenden Strecken 5, 6, 7 und 8 der Speiseleitungen sich stehende Wellen bilden. Alle derartigen Einrichtungen werden im nachstehenden einfach Antennentransformatoren genannt. 9 und 10 bedeuten ähnliche Antennentransformatoren zur Erzeugung von laufenden Wellen (Unterdrückung der stehenden Wellen) in den Speisezuführungen 11 und 12. Schließlich ist 13 ein Antennentransformator zur Erzeugung der laufenden Wellen in den Speisezuleitungen 14 zum Sender. . Man erhält auf diese Weise vier Speisekanäle, und zwar 1. über den Weg 14, 11, 5, 2. über den Weg 14, 11, 6, 3. über den Weg 14, 12, 7 und 4. über den Weg 14, 12, 8. Da die Längen dieser Kanäle

einander gleich sind, so erhalten die Antennenelemente i, 2, 3, 4 gleichphasige S chwingungen.

Der Nachteil dieser Methode besteht darin, daß die richtige Phasenabgleichung der Antennenelemente von der Abstimmung einer großen Anzahl von Transformatoren abhängt, die auf das genaueste eingestellt werden müssen.

• o Eine unvollkommene Unterdrückung der Wellenreflexion durch die erwähnten Antennentransformatoren verursacht stehende Wellen, die im allgemeinen die richtige Phasenübereinstimmung vollkommen zerstören •5 und die Richtungswirkung der Antenne verzerren können. Andererseits verursachen die atmosphärischen Erscheinungen, wie Reif, Vereisung usw., Widerstandsänderungen von Antennen, was seinerseits unvermeidlich das Auftreten von stehenden Wellen mit allen erwähnten Folgewirkungen hervorruft.

Zur Vermeidung dieser Übelstände wird im Gegensatz zu der beschriebenen Methode die Antennenspeisung nach der Erfindung durch stehende Wellen, wie dies bis jetzt für einfache aber nicht für zusammengesetzte Antennen bekannt war, vollzogen. Diese Abweichung von der bis jetzt üblichen Praxis beruht auf der Erkenntnis, daß die Frage der Verlustreduzierung im gegebenen Falle, wo es sich um die Anpassung mehrerer Strahlerelemente aneinander handelt, eine viel kleinere Bedeutung hat, als die Frage einer möglichst vollkommenen und störungsfreien stabilen Phasensynchronisierung. Eine Änderung des Antennenwiderstandes infolge von atmosphärischen Einwirkungen kann in diesem Falle nur die Amplitudenänderung von stehenden Wellen hervorrufen, kann aber die richtigen Phasenverhältnisse der Antennenelemente nicht beeinträchtigen. Demzufolge kann bei der Speisung durch stehende Wellen eine viel zuverlässigere und stabilere Phaseneinstellung erreicht werden. Außerdem ist sie viel einfacher, da hierfür nur ein einziger Antennentransformator erforderlich ist, wie dies die Abb. 2 zeigt. In dieser ist die Speiseanordnung nach der Erfindung für eine aus zwei Elementen zusammengesetzte Antenne dargestellt. Diese Erregungsmethode für die Antenne besitzt das eigentümliche Merkmal, daß die laufende Welle nur in der Hauptzuleitung 8 zwischen dem Sender und dem einzig vorhandenen Antennentransformator 7 vorhanden ist. Das weitere Netz aus den Speiseleitungen und den Antennenzuführungen stellt ein Abstimmsystem dar, in dem stehende Wellen erregt werden. Es genügt hierfür nicht, daß die Speiseleitungen 3 und 4 gleich lang sind. Sie müssen auch eine ganz bestimmte Länge haben, nämlich eine gerade

oder eine ungerade Anzahl von —, je nach-

dem ob der Antennenanschluß in den Strombäuchen oder in den Spannungsbäuchen sich befindet. In der Abb. 2 ist der Fall des Antennenanschlusses in den Stellen der Spannungsbäuche dargestellt; die Bäuche sind durch die Zeichen + und — angedeutet, und die Länge der Speiseleitungen ist gleich 7" ³/₂ λ angenommen. Der Übergang von gleichphasigen zu wechselphasigen Schwingungen kann durch einfache Kreuzung der Speiseleitungen des entsprechenden Antennenelementes (oder mehrerer Elemente, wenn deren Zahl größer als 2 ist) erreicht werden.

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Speiseanordnung für zusammengesetzte, aus gleichphasig oder wechselphasig erregten Strahlern bestehende Antennen, dadurch gekennzeichnet, daß den Speiseleitungen zwischen dem ersten Antennentransformator und den einzelnen Strahlern die Schwingungen in der Form von stehenden Wellen zugeführt werden.

2. Anordnung nach Anspruch i, gekennzeichnet durch die Verwendung eines einzigen Antennentransformators.

3. Anordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Speiseleitungen vom Antennentransformator zur Antenne gleich einem geraden Vielfachen oder einem ungeraden Vielfachen

von— sind, je nachdem ob die Antennenanschlüsse in den Stellen der Spannungsbäuche oder der Spannungsknoten sich befinden.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen