DE760335C

DE760335C - Strahleranordnung fuer ultrakurze Wellen

Info

Publication number: DE760335C
Application number: DET54162D
Authority: DE
Inventors: Hans Jacob Von Dr Phil Baeyer
Original assignee: Telefunken AG
Current assignee: Telefunken AG
Priority date: 1940-08-27
Filing date: 1940-08-27
Publication date: 1957-06-06

Description

Strahleranordnung für ultrakurze Wellen

Bei holilspiegelartigen Reflektoren für ultra-

kurze Wellen war es bisher nicht möglich,

eine beliebig gewünschte Strahlungsverteilung,

z. B. eine sehr scharfe Richtwirkung in der

Öffnungsrichtung, ohne Seitenzipfel zu er-

zielen, solange die Abmessungen des Reflek-

tors nicht sehr groß gegen die Arbeitswellen-

länge sind. Vielmehr tritt entsprechend

Abb. i die Strahlung stets unter einem mehr

oder weniger großen Öffnungswinkel aus und

eine gewisse Rückwärtsstrahlung und Seit-

wärtsstrahlung (Seitenzipfel) sind schwer zu

vermeiden.

Es ist bereits bekannt, daß man bei ge-

gebener Reflektorgröße die Bündelung da-

durch verbessern kann, daß man in der Öff-

nungsebene des Reflektors Blenden, Zwischen-

flächen od. dgl. vorsieht, welche das elektri-

sche Feld in der Ofnungsebene beeinflussen.

Gemäß der vorliegenden Erfindung wird bei

Metallhohlspiegeln das Verhältnis von Bünde-

lungsgüte zur Reflektorgröße dadurch beson-

ders groß gemacht, daß die Mittel zur Beein-

flussung des Feldes in der Öffnungsebene

derart ausgebildet sind, daß das Feld in der

Öffnungsebene als Strahlfläche aus mehreren

abwechselnd gegenphasig schisingenden Teil-

bereichen zusammengesetzt ist, deren Größen

und Erregungsamplituden derart gewählt

sind. daß die Bündelung verschärft und die

Nebenzipfel geschwächt werden. Es ist bereits

bekannt. daß besondere Richtwirkungen auch

mit verhältnismäßig kurzen Linearstrahlern

erzielt werden können, wenn auf diesen eine

Stromverteilung mit verhältnismäßig kurzen

gegenphasig schwingenden Bereichen vorge-

sehen «wird.

Die Erfindung gründet sich auf folgender

Erkenntnis: Das Strahlungsdiagramm einer

hohlspiegelartigenReflektoranordnung ist ein-

deutig bestimmt durch die Feldverteilung in

der Öffnungsebene des Reflektors. Statt das

Strahlungsdiagramm im Raum zu messen,

geniigt es, das Feld in der Öffnungsebene zu

messen, tvoraus man das Strahlungsdiagramm

berechnen kann. Zum Beispiel ist das Feld

beim üblichen Parabolspiegel mit im Brenn-

punkt angeordnetem Strahler angenähert kon-

stant mit einem schwach ausgeprägtem Maxi-

mum in der Mitte der Öffnungsebene und mit

abfallenden Randwerten, wie Abb. 2 zeigt;

die Feldverteilung kann auch etwa die Form

einer Sinushalbwellehaben (in Abb. 2 punktiert

angedeutet). Dieser Feldverteilung entspricht

das übliche Strahlungsdiagramm nach Abb. 1.

Ganz allgemein gilt, daß die Verwirklichung

einer bestimmten Feldverteilung in der Öff-

nungsebene gleichbedeutend ist mit der Ver-

wirklichung der zugehörigen Strahlungsver-

teilung im Raum. Die oben erwähnten be-

kannten Anordnungen sahen bereits Mittel

im oder am Reflektor vor, «-elche zur Erzie-

lung eines verbesserten Strahlungsdiagramms

das Feld in der Öffnungsebene abweichend

von der üblichen Verteilung nach Abb. a be-

einflussen. wobei diese Mittel aus Blenden

oder Leitflächen 1,estehen. Diese Verbesserung

der Bündelung bei gegebener endlicher Ab-

messung der Reflektoranordnung, also ebener,

sehr schmaler Hauptzipfel ohne merkliche

Nebenzipfel entsprechend Abb. 3. wird jedoch

in vollkommener Weise erst dann erreicht,

wenn gemäß der Erfindung die Anordnung so

getroffen wird, daß das Feld in der Öffnungs-

ebene mehrere abwechselnd gegenphasig

schwingende Teilbereiche geeignet gewählter I

Größen und Erregungsamplituden enthält.

Will man hierbei mit Öffnungsweiten arbei-

ten. die in der Größenordnung der Wellen-

länge liegen, also mit verhältnismäßig kleinen

Reflektoren, so muß man wenigstens einen

oder sogar mehrere der gegenphasig schwin- i

g enden Teilbereiche auf eine Strecke von

lveniger als eine halbe Wellenlänge zusammen-

drängen. Derartige Feldverteilungen lassen

sich erzwingen, wenn man den Reflektorraum

durch Zwichenfl_ichen unterteilt und die ge-

schaffenen Teilräume getrennt niit passendei

Amplitude und Phase erregt. Zum Beispiel

kann man einen an sich bereits vorgeschlage-

nen. aus mehreren sogenannten hasten- oder

Tortenschachtelstrahlern Ki, K.,... Ii" (schma-

ler. Zvlinderreflektoren mit Strahlern) zu-

sammengesetzten Strahler entsprechend Abb. d

verwenden. Während bisher diese Kasten-

strahler so gespeist wurden, daß das Üf-

nungsfeld konstant war, werden gemäß der

Ertindung die einzelnen Kästen niit solchen

Amplituden und Phasen gespeist, daß die

Feldverteilung in der Öffnungsebene etwa

einer treppenförmigen Kurve entspricht, wo-

bei benachbarte Bereiche gegenphasig schwill-

geil. Entgegengesetzte Phasen der Erregung

lassen sich z. B., «wie in der Abbildung ge-

zeigt. durch verschiedenes Eintauchen der Di-

pole D in die Kästen (Abstand= 774), ver-

schiedene Amplitudeil, z. B. durch verschie-

den große Elenden B passend einstellen. Auf

diese Weise läßt sich ein Diagramm ent-

sprechend Abb. 3 wenigstens in einer Ebene

verwirklichen.

Durch eine öffnungsfeldverteilung. die ent-

sprechend Abb. j etwa durch die Formel 'inX

.x

gegeben ist, läßt sich ein Polardiagramm der

Strahlung entsprechend Abb. 6 erzielen.

Innerhalb eines bestimmten Winkels ist die

Strahlun.- konstant, aul3erhalli dieses Winkel:

gleich Null. Auch diese Feldverteilung läßt

sich ähnlich Abb.4 durch einen Mehrfach-

kastenstrahler erzwingen.

Beim Vorhandensein verschiedener gegen-

phasig erregter Teilbereiche wirkt sich für

die Gesaintstralilung natürlich nur die Diffe-

renzwirkung der Teilbereiche aus. so daß der

Strahlungswiderstand verhältnismäßig klein

,wird. Dies stört aber nur unwesentlich. da

man bei Ganz--Metall-Reflektoren den Ver-

lustwiderstand beliebig klein, also auf jeden

Fall noch kleiner als den Strahlungswider-

stand machen kann.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: z. Strahleranordnung für ultrakurze U-ellen mit -'#letallhohlspiegel und mit Mitteln zur Beeinflussung des elektrischen Feldes in der Öffnungsebene des Reflek- tors (z. E. durch Elenden, Zwischenflächen. zusätzliche Strahler od. dgl.@. dadurch ge- kennzeichnet. daß diese 'Mittel derart aus- gebildet sind. daß das Feld in der Öff- nungsebene als Strahlfläclie aus mehreren abwechselnd gegenphasig schwingenden Teilbereichen zusaininengesetzt ist. deren Größen und Erregungsamplituden derart Zewählt sind, daß die Bündelung ver- schärft und die -Nebenzipfel geschwächt werden.

2. Anordnung nach Anspruch z, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere der abwech- selnd gegenphasig schwingenden Teil- bereiche des Feldes in der Öffnungsebene auf eine Strecke von weniger als eine halbe Wellenlänge zusammengedrängt sind. 3. Anordnung nach Anspruch r, dadurch gekennzeichnet, daß der Hohlspiegel durch Zwischenflächen unterteilt ist und die so geschaffenen Teilräume getrennt erregt werden. q.. Anordnung nach Anspruch 3, gekenn- zeichnet durch einen Mehrfach-Kasten- Strahler, dessen einzelne Kästen teilweise gegenphasig und gegebenenfalls mit ver-

schiedenen Amplituden erregt werden (Abb. q.). 5. Anordnung nach Anspruch z, gekenn- zeichnet durch eine Feldverteilung ange- nähert entsprechend der Kurve sin x/x (Abb. 5).

Zur Abgrenzung des Erfindungsgegen- stands vom Stand der Technik sind im Er- teilungsverfahren folgende Druckschriften in Betracht gezogen worden: Österreichische Patentschrift Nr. 132 272; USA.-Patentschriften Nr. 2 169 553, 1 643 323.