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Einrichtung zur Erzielung von. Selektionswirkungen bei Anordnungen
zum Erzeugen oder Empfangen ultrakurzer elektrischer Wellen Die Erfindung bezieht
sich auf eine Einrichtung zur Erzielung von Selektionswirkungen bei Anordnungen
zum Erzeugen oder Empfangen bzw. allgemein zum Übertragen von ultrakurzen elektrischen
Wellen, insbesondere Dezimeter- oder Zentimeterwellen, in Luft gemessen, und ist
dadurch gekennzeichnet, daB in einen Strahlenweg, auf den mehrere Schwingungen verschiedener
Wellenlänge übertragen werden, eine- dielektrische Schicht eingeschaltet ist, deren
Dicke unter Berücksichtigung der Materialbeschaffenheit derart bemessen ist, daB
Schwingungen einer Wellenlänge, die nicht übertragen bzw. empfangen werden sollen,
in der Schicht absorbiert werden. Die Erfindung hat besondere Bedeutung bei Leitern
bzw. Metallflächen, die als Reflektor bzw., zur Strahlenbündelung dienen und gestattet,
dieselben so einzurichten, daB in erster Linie nachteilige Beugungserscheinungen
und störende Ausstrahlungen oder Rückstrahlungen vermieden werden.
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Es sind Reflektoren bekanntgeworden, die zwecks Verkleinerung der
Abmessungen mit einem Stoff hoher Dielektrizitätskonstante gefüllt sind. Auch sind
mehrere drahtnetzförmige Reflektoren hintereinander angeordnet worden und durch
dielektrische Stoffe
miteinander verbunden. Demgegenüber besteht
das Wesen der Erfindung darin, daß Absorptionswirkungen künstlich erzeugt werden.
Hierzu dient eine dielektrische Schicht, die hinsichtlich Dielektrizitätskonstante,
Permeabilität und Leitfähigkeit derart gewählt ist, daß durch geeignete Wahl der
Schichtdicke eine optimale, selektive Absorption von auftreffenden Schwingungen
einer Frequenz oder eines-.F,requenzhereiclies erzielbar ist. Der Beträg ider DieIee
der Schicht liegt erfindungsgemäß in der Größenordnung der in der Schicht gemessenen
Wellenlänge der auftreffenden Schwingungen.
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Eine besonders vorteilhafte Ausführung besteht nach der Erfindung
darin, daß sich die Schicht als .Bedeckung auf einer Fläche aus elektrisch gut leitendem
Material (Metall) befindet bzw. die Schicht sich auf einem Leiter bzw. einer Metallfläche
befindet, , an dem bzw. an der Absorptionswirkungen hervorgerufen werden sollen.
Wird die Schicht ohne Metallfläche verwendet, so beträgt ihre Dicke zweckmäßig %
bis -5/8, vorzugsweise der in dem Stoff gemessenen Wellenlänge der auftreffenden
Schwingungen. Wird dagegen die Schicht in Verbindung mit der Metallfläche, also
als deren Bedeckung verwendet, so beträgt die günstigste Schichtdicke 1/4 bis 3/8,
vorzugsweise 1/4, der in dem Stoff gemessenen Wellenlänge der auftreffenden Schwingungen.
In besonderen Fällen kann es zweckmäßig sein, an Stelle der genannten Schichtdicken
solche Schichtdicken anzuwenden, die ein ganzzahliges bzw. ungeradzahliges Vielfaches
davon betragen, im Maximum etwa das neun- bis elffache.
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Die elektrische Leitfähigkeit der Schicht wird so bemessen bzw. durch
Zusatz von elektrisch besser leitendem :Material so groß gemacht, daß innerhalb
der gewählten Schichtdicke die gewünschte, vorzugsweise praktisch vollständige Aufzehrung
der auftreffenden Schwingungen eintritt. Die Schicht kann aus einem dielektrischen
Stoff mit einer geringen elektrischen Leitfähigkeit bzw. aus einem Halbleiter bestehen,
der diese Eigenschaften entweder von Natur aus hat oder aber mit Zusätzen leitender
Stoffe versehen ist und als solcher im Handel käuflich ist. Um die elektrischen
Eigenschaften möglichst vollkommen beherrschen und dosieren zu können, wird nach
der Erfindung vorzugsweise als die Schicht bildender Stoff ein Gemisch aus einem
dielektrischen Stoff und einem elektrisch besser leitendem Stoff verwendet und dieses
Gemisch derart gewählt, daß der elektrisch schlechter leitende (dielektrische) Stoff
im wesentlichen ausschließlich die Wellenlänge der elektrischen Schwingungen in
der Schicht und der elektrisch besser leitende (zugesetzte) Stoff im wesentlichen
die Aufzehrung elektrischer Schwingungen in der Schicht bestimmt.
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Um das Wesen der Erfindung näher zu veranschaulichen und ferner näher
zu erläutern, welche Bedeutung der Bezeichnung selektive Absorption bzw. Absorption
im Sinn der Erfindung zukommt, sei an Hand der Abb. i und 2 ein der Erfindung zugrunde
liegender Versuch beschrieben.
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In der Abb. 2 ist i eine Platte aus Kupferblech, auf der sich die
Schicht 2 befindet. 3 ist eine Sendeeinrichtung für ultrakurze .elektrische Wellen,
4 eine Empfangseinrichtung für dieselben. Die Sendeeinrichtung besteht aus dem schematisch
angedeuteten Röhrengenerator 8 mit Dipolantenne und einem parabolischen Reflektor
5. In ähnlicher Weise besteht die Empfangseinrichtung aus dem schematisch angedeuteten
Röhrenempfänger 6 mit Dipolantenne und dem parabolischen Reflektor 7. Der Versuch
wurde vorgenommen bei einer Wellenlänge von Z= 14 cm, in Luft gemessen, und ebenso
bei einer Wellenlänge von a=iS cm, ebenfalls in Luft gemessen, was einer Frequenz
von 2,1 # io9 bzw. i,7# 109 Hz entspricht. Die Versuche führten mit beiden Wellenlängen
zu demselben Ergebnis, und zwar sowohl bei einem Einfallswinkel von 20° als auch
bei einem Einfallswinkel von 4o°.
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In der Abb.2 ist der Strahlengang durch die eingezeichneten Linien
mit Pfeil angedeutet. In der Abb. i ist als Ordinate die durch den Empfänger .4
empfangene Intensität in Abhängigkeit von der Dicke d der Schicht 2 dargestellt.
Die Schichtdicke d ist dabei ausgedrückt in der in der Schicht :2 gemessenen Wellenlänge
i'.
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Die Abb. i zeigt deutlich, daß für die Schichtdicke d=914 die
Empfangsintensität) den Wert Null hat und bei größeren und kleineren Schichtdicken
der Wert von I größer ist. Bei derSchichtdicke d=2'14 ist eine selektive Absorption
vorhanden. Würde sich bei einer konstanten Schichtdicke die Frequenz der auftreffenden
Schwingungen ändern, so würde sich entsprechend zeigen. daß bei einer bestimmten
Frequenz, deren in der Schicht gemessene Wellenlänge das Vierfache der Schichtdicke
beträgt bzw. für einen gewissen um diese Frequenz gelegenen Frequenzbereich eine
maximale Absorption auftritt, während bei Schwingungen höherer und niederer Frequenz
eine wesentlich geringere oder praktisch überhaupt keine Absorption eintritt. Treffen
z. B. zwei Schwingungen verschiedener Frequenz auf die Schicht 2 auf, von denen
die eine die Wellenlänge/'.',=4d und die andere die Wellenlänge a'2 - 2 d
besitzt, so werden die Schwingungen
der einen Frequenz (2'i) absorbiert,
die Schwingungen der anderen Frequenz dagegen praktisch maximal reflektiert werden.
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Unter Absorption soll hierbei nicht ausschließlich der auf Energieverzehrung
be-- ruhende Vorgang verstanden sein, sondern die Wirkung im Endeffekt, einschließlich
Resonanz-, Reflexions- und Interferenzwirkungen, derart, daß von einer optimalen
Absorption gesprochen- wird, wenn, wie bei d = A,'1/4) die Intensität der reflektierten
Schwingungen, gleichgültig auf Grund welcher Ursache, im Empfänger den Wert Null
bzw. einen minimalen Wert hat. Unter selektiver Absorption soll dementsprechend
verstanden sein, daß die Intensität in der Empfangseinrichtung in Abhängigkeit von
der Frequenz der Schwingungen von dem Wert der maximalen =Absorption aus nach beiden
Seiten hin zunimmt.
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Will man eine möglichst vollständige Absorption der Schwingungen einer
Frequenz an der-Schicht2 erreichen, so wird man am besten die Schichtdicke d so
wählen, daß sie l,'/¢ beträgt. In manchen Fällen der Praxis wird es indessen ohne
weiteres möglich sein, eine gewisse Reflexion, d. h. bis zu einer gewissen Stärke,
in Kauf zu nehmen, und es genügt daher in solchen Fällen, eine Schichtdicke von
einem Betrage zu verwenden, der Zwischen Z'/4 und etwa 1'/8 bzw. f/4 und 3.-.9'/8
liegt.
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Um den gewünschten Grad von Absorption und insbesondere eine möglichst
vollständige Absorption zu erhalten, ist es sehr wesentlich, den Stoff, aus dem
die Schicht 2 besteht, in geeigneter Weise zu wählen. Es sei angenommen, daß die
maximale Absorption erzielt und also d - f/4 sein soll. Da die Wellenlänge der Schwingungen
in der Schicht durch deren Dielektrizitätskönstante und Permeabilität bestimmt ist,
so ist der die Schicht bildende Stoff hinsichtlich dieser beiden Größen so zu wählen,
daß die Schichtdicke einen praktisch möglichst leicht ausführbaren Wert hat, der
z. B. bei einem -Reflektor nach Möglichkeit klein gegen die übrigen Dimensionen.
des Reflektors ist. Ist die Schichtdicke erfindungsgemäß zu .i74 gewählt,. so ist
erreicht, daß die auftreffenden Schwingungen reflexionsfrei in die Schicht 2 eindringen
können, und es ist nun dadurch die Möglichkeit geschaffen, die Schwingungen in der
Schicht bzw. durch die Wirkung äer Schicht zu vernichten. Um dieses zu erreichen,
ist die elektrische Leitfähigkeit der Schicht in richtiger Weise zu bemessen. Es
geschieht dies, wie schon erwähnt, am besten dadurch, daß:die Schicht 2 aus einem
Dielektrikum sehr geringer elektrischer Leitfähigkeit besteht und nun durch hinreichend
großen, aber nicht zu großen (optimalen) Zusatz von elektrisch- besser leitendem
Material die gewünschte Leitfähigkeit der Schicht hergestellt wird. Es hat sich
bei dem eben geschilderten Versuch gezeigt, daß, wenn die Schicht 2 lediglich von
einem Dielektrikum sehr geringer Leitfähigkeit gebildet wird, der- in Abb. r dargestellte
Effekt entweder überhaupt nicht erreicht wird oder aber in praktisch nicht ausreichendem
Maße. Das dielektrische Material, das die Schicht 2 bildet, gestattet ein Eindringen
der elektrischen Schwingungen. Die Wirkung, die auf die Leitfähigkeit zurückgeht,
besteht nun in der Aufzehrung der Energie der Schwingungen auf dem Wege 2'/4, gegebenenfalls
zum Teil in einer Verstärkung der Reflexion elektrischer Schwingungen an der Schicht
2 bzw. deren oberen Lagen. Die Leitfähigkeit 6 der Schicht, und zwar bezogen auf
Hochfrequenzströme, wird zweckmäßig aus der Formel
bezeichnet, worin c die Lichtgeschwindigkeit, E die Dielektrizitätskonstante, ,u
die Permeabilität der Schicht und A, die Wellenlänge (in Zentimeter) der auftreffenden
Schwingungen, in Luft gemessen, ist (alles gerechnet im praktischen Maßsystem).
Hierbei ist angenommen, daß die Schwingungen reflexionsfrei in die Schicht eindringen
und auf dem Wege von f/4 aufgezehrt werden.
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Die Schicht ä -kann, wie schon erwähnt, aus einem dielektrischen Stoff
gewisser, aber geringer elektrischer Leitfähigkeit bzw. aus einem Halbleiter bestehen.
Jedenfalls muß die Leitfähigkeit im allgemeinen klein sein gegen die metallische
Leitfähigkeit, etwa die des Kupfers. Es kann im Handel käufliches Material verwendet
werden, das diese Eigenschaften besitzt, oder aber es kann das Material durch geeignete
Mischung hergestellt werden. Als ein geeignetes Material, das im Handel käuflich
ist, ist vor allen Dingen Asbestzement zu nennen. Zweckmäßig wird dieser Stoff in
Plattenform auf die metallische Unterlage i aufgelegt. In manchen Fällen ist es
statt dessen zweckmäßig, den die Schicht bildenden Stoff in zerkleinertem Zustand,
insbesondere Pulver-oder Grießform, vorzusehen. Wie ebenfalls schon erwähnt, ist
es in sehr vielen Fällen vorteilhaft, für den die Schicht bildenden Stoff ein Gemisch
aus einem dielektrischen Stoff und einem elektrisch besser leitenden Stoff zu verwenden,
da dann die Möglichkeit besteht, den Grad der elektrischen Leitfähigkeit der Schicht
besonders genau abzustimmen. Als günstig hat sich erwiesen, mit
Wasser
durchfeuchteten Ouarzsand als den die Schicht bildenden Stoff zu verwenden. Als
weiterer sehr vorteilhaft als Dielektrikum zu benutzender Stoff hat sich Titandioxv
d. vorzugsweise in Grieß- oder Pulverform, erwiesen. Dem Titandioxyd kann nun irgendein
Stoff höherer Leitfähigkeit beigemischt werden. Besonders vorteilhaft hierfür hat
sich Kohlepulver bzw. Kohlegrieß gezeigt. Sofern besonderer Wert darauf gelegt wird,
mit besonders dünnen Schichten auszukommen, kann ein Schichtmaterial verwendet werden,
dessen Permeabilität größer als i ist. Ein in dieser Hinsicht vorteilhaftes Gemisch
besteht aus Titandioxyd in Grießform, dem Eisenspäne beigemengt sind. In manchen
Fällen ist auch hinreichend weitgehend gereinigtes Wasser vorteilhaft- als Schichtstoff
zu verwenden. jedoch ist hierbei besonders zu beachten, daß die Leitfähigkeit des
Wassers einen nicht zu großen Betrag besitzt.
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Der Erfindungsgegenstand kann nun angewendet werden, um die mannigfaltigsten
Wirkungen zu erzielen. Wie schon angedeutet, können die geschilderten Absorptionswirkungen
dazu ausgenutzt werden, um Selektionseffekte hervorzurufen und beispielsweise die
Selektivität eines Empfängers zu erhöhen. Ein solches Ausführungsbeispiel ist in
der Abb. 6 angedeutet. Der Empfänger q. soll hochfrequente Schwingungen von der
Wellenlänge ,?2 empfangen, die von einem Sender 3 in der Pfeilrichtung ausgesendet
werden. Hierzu ist ein reflektierendes Organ notwendig, beispielsweise eine Metallplatte.
Ist nun aber noch ein Sender 3' vorhanden, der in derselben Richtung wie der Sender
3 hochfrequente Schwingungen aussendet, so würden durch die reflektierenden Platten
auch die Hochfrequenzschwingungen mit der Wellenlänge Al in den Empfänger gelangen.
Nun kann zwar durch die Abstimmung des Empfängers 4 auf die Wellenlänge A, in vielen
Fällen eine genügende Selektivität (Ausschaltung der Schwingungen von der Wellenlänge
7.1) erreicht werden. Auf Grund der Erfindung kann jedoch die Selektivität erheblich
verstärkt werden und die gewünschte Ausschaltung der Wellenlänge), selbst dann noch
erreicht werden, wenn der Sender 3' etwa erheblich energiestärker ist als der Sender
3. Zu diesem Zweck wird nach der Erfindung ein reflektierendes Organ nicht eine
Metallplatte für sich allein benutzen, sondern eine Metallplatte, die in der angegebenen
Weise mit einer Schicht überzogen ist. Die Schicht 2 befindet sich in der kastenförmigen
Metallunterlage i. Die Schicht :2 ist nun so gewählt, daß die Schwingungen der Wellenlänge
Al stark oder am besten vollständig absorbiert werden, während die Schwingungen
der Wellenlänge A1 möglichst vollständig nach dem Empfänger4hin reflektiert werden.
Zum Beispiel ist die Dicke der Schicht a so zu wählen, daß sie 1l4 der in der Schicht
gemessenen Wellenlänge A'1 der Schwingungen mit der in Luft gemessenen U'ellenlänge
Al beträgt und dieser Betrag wesentlich verschieden ist von dem vierten Teil der
in der Schicht gemessenen Wellenlänge 4 der Schwingungen mit der in Luft gemessenen
Wellenlänge A,.. Das günstigste Verhältnis wäre gegeben, wenn einerseits die Schichtdicke
d=A'1/q. beträgt und die Wellenlänge A2 den Wert 2 - d hat. Dann werden die Schwingungen
der Wellenlänge::, durch die Wirkung des Reflektors i, 2 vollkommen aufgeschluckt,
die Schwingungen der Wellenlänge A,, dagegen wenigstens nahezu vollständig reflektiert.
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Ein weiteres Anwendungsgebiet des Erfindungsgegenstandes liegt darin,
störende Beugungserscheinungen an Reflektoren bzw. Strahlenbündelungsvorrichtungen
zu verhindern. Um dieses zu erreichen, wird beispielsweise nur der Rand oder aber
die gesamte inaktive Metallfläche des Reflektors in der angegebenen Weise mit einer
Schicht bedeckt. Dieses ist für den Fall eines Parabolspiegels in der Abb. ,4 dargestellt.
Die Metallfläche des Parabolspiegels ist mit ii bezeichnet. 12 ist ein Sender oder
Empfänger, der sich im Brennpunkt der Parabel befindet. Die Rückseite der Metallfläche
i i ist mit der Schicht io bekleidet. In diesem Fall ist die Schicht io so zu wählen,
daß die Schwingungen der Frequenz, mit der der Sender oder Empfänger arbeiten soll,
absorbiert werden. Dadurch werden die störenden Einflüsse von Strahlen, die sonst
von der Rückseite des Reflektors ausgesendet oder aufgefangen werden könnten, wirksam
ausgeschaltet.
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Abb.5 zeigt ein Ausführungsbeispiel der Erfindung für den Fall, daß
bei einem Reflektor, insbesondere einem Parabolspiegel, sowohl die aktive als auch
die inaktive Fläche (Vorder- und Rückseite) mit einer Schicht nach der Erfindung
bedeckt sind. Es können so Beugungserscheinungen unterdrückt werden als auch gleichzeitig
Selektionswirkungen hervorgerufen werden. Beispielsweise ist die Schicht io auf
der Außenseite des Reflektors ebenso wie in Abb. d. eingerichtet, so da.ß sie also
dazu dient, Beugungserscheinungen zu unterdrücken. Die Schicht 13 dagegen, die die
aktive Fläche des Parabolspiegels bedeckt, ist so eingerichtet, daß sie die Schwingungen
der Wellenlänge, mit der der Sender oder Empfänger 15 arbeiten soll, wenig oder
praktisch überhaupt nicht absorbiert, dagegen die Schwingungen einer anderen Wellenlänge
aufschluckt,
die sich sonst als Störfrequenz bemerkbar machen würde.
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In besonderen Fällen kann es erwünscht `sein, mit verhältnismäßig
großen Schichtdicken zu-arbeiten. Die der Erfindung zugrunde liegenden Versuche
haben gezeigt, daß auch bei Schichtdicken, die ein ungeradzahliges Vielfaches von
A'/4 betragen, ein Maximum der Absorption vorhanden ist, etwa wie es in Abb. 3 dargestellt
ist. Wie aus der Abb. 3 erkennbar; ist die Absorption bei den größeren Schichtdicken
nicht eine so vollständige wie bei der Schichtdicke d=A'/q.. Man braucht dabei wiederum
nicht.: unmittelbar mit der Schichtdicke zu arbeiten, die einem Absorptionsmaximum"entspricht,.
sondern kann je, nach -den Verhältnissen mehr oder weniger von dem Maximum
abweichen. Wie schon erwähnt, wird es im allgemeinen zweckmäßig sein, Schichtdicken
zu verwenden, die nicht mehr als das neun- bis elffache von 1'/q. betragen.. -Es
wurde bereits oben angegeben,@daß man, sofern es erwünscht oder geboten ist, die
Absorptionswirkungen beim Gegenstand der Erfindung auch ohne den metallischen
Leiter erzeugen kann. 3 und -q. seien, ähnlich wie in Abb.2, ein Sender und ein
Empfänger. Als reflektierendes Organ sei aber nicht eine Metallplatte oder eine
mit einer Schicht bedeckte Metallplatte vorgesehen, sondern lediglich eine Schicht
von der oben angegebenen Beschaffenheit. Verändert man nun die Schichtdicke, so
ergibt sich für die im Empfänger q. empfangene Intensität J der in Abb.8 durch die
ausgezogene Kurve dargestellte Verlauf. Des besseren überblicks wegen ist in die
Abb. 8 gestrichelt die Kurve nach der Abb. 3 eingezeichnet. Hat die Schicht g eine
.Dicke von X'/q., so ist ein Reflexionsmaximum vorhanden, da bei einer Schichtdicke
von A'/2. ein Absorptionsmaximum eintritt.. Ebenso treten Absorptionsmaxima bei
Schichtdicken auf, die ein ganzes Vielfaches von A'/2 betragen. Auch diese- Erscheinungen
können erfindungsgemäß ausgenutzt werden, um in ähnlicher Weise, wie schon beschrieben,
Selektionswirkungen zu erzeugen oder Beugungserscheinungen zu unterdrücken.
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Eine weitere Nutzanwendung bzw. Ausgestaltung des Erfindungsgegenstandes
in diesem Sinn besteht darin, daß ein Reflektor, beispielsweise ein Parabolspiegel,
ausschließlich aus Schichtmaterial besteht. Also z. B. bei der Anordnung nach der
-- Abb. 5 - die Metalleinlage 1q. fortfällt und die Dicke der Schichten io, 13 entsprechend
bemessen wird. -Nach der Erfindung kann an Stelle einer Schicht eine Gruppe von
hintereinander angeordneten verschiedenen Schichten vorgesehen sein. Die bzw. jede
Schicht kann aus verschiedenen, gegebenenfalls kontinuierlich ineinander übergehenden
Teilschichten bestehen.
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In der Abb. g ist der Fall angedeutet, daß zwei Schichten i9 und 2o
hintereinander auf einer Metallunterlage 21 angeordnet sind. Zwischen wenigstens
zwei der Schichten oder einer Schicht in der Metallfläche kann eine Zwischenschicht
aus Material sehr geringer elektrischer Leitfähigkeit, vorzugsweise Luft, vorgesehen
sein. Für die verschiedenen Schichten ist der verwendete Stoff und die Schichtdicke
so zu wählen, daß die Schichten zusammen die gewünschte, durch die Wellenlänge der
auftreffenden Schwingungen gegebene Schichtdicke darstellen.
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Durch die Verwendung einer Zwischenschicht, vorzugsweise aus Luft,
ist auch die Möglichkeit gegeben, die resultierende Schichtdicke verändern bzw.
einstellen zu können. Dieses kann z. B. durch Verschieben der Metallfläche geschehen.
Ein Ausführungsbeispiel hierfür zeigt die Abb. io. 17 ist eine als Reflektor dienende
Metallplatte,. 16 eine der oben angegebenen Schichten, i8 ein Luftzwischenraum.
Die Dicke dieser Luftschicht kann nun verändert werden, indem man z. B. die Metallplatte
17 verschiebt und dadurch die Dicke der Luftschicht zwischen 17 und 16 ändert. Hat
man z. B. die Verhältnisse so gewählt, daß man bei einer bestimmten Dicke der Luftschicht
Absorption für Schwingungen einer bestimmten Wellenlänge erzielt, so kann man durch
Verändern der Dicke der Luftschicht erreichen, daß dieselbe Anordnung dazu benutzt
werden kann, um Schwingungen einer anderen Frequenz zu absorbieren. Eine.solche
Anordnung ist besonders geeignet, um Selektionswirkungen der oben schon geschilderten
Art hervorzurufen.
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Ein weiteres Anwendungsgebiet des Erfindungsgegenstandes liegt darin,
das Eindringen von Hochfrequenzschwingungen in einen Raum zu verhüten oder das Austreten
von Hochfrequenzschwingungen aus einem Raum, in dem sie z. B. für Versuchszwecke
erzeugt werden, zu verhindern. Der betreffende Raum ist dann im einfachen Fall mit
einer der oben angegebenen Schichten auszukleiden oder zu umgeben. Hierbei kann
wiederum die Schicht für sich allein oder die Schicht in Verbindung mit einer Metallunterlage
Anwendung finden.
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Wenn im vorstehenden von ultrakurzen elektrischen Wellen gesprochen
ist und besonders auf Dezimeter- und Zentimeterwellen hingewiesen worden ist, so
schließt das nicht aus, gegebenenfalls den Erfindungsgegenstand auch bei längeren
oder noch
kürzeren Wellen zweckentsprechelid zu benutzen.
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Vorzugsweise ist der Erfiilduligsgegenstaild bei Richt-, Sende- und
Empfangsanordnungen sowie bei Reflektoranordnungen mit metallischen Ansatzflächen
von den Rändern als Beugungsschutz anzuwenden.
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Es liegt ferner im Rahmen der Erfindung, z. B. bei Bündelungsv orrichtungen,
die von verschiedenen elektrischen Leitern, z. B. in Stabform, gebildet werden,
an Stelle der Stäbe aus leitendem Material (Kupfer) Stäbe aus dem Schichtmaterial
oder Stäbe aus leitendem Material (Kupfer), die mit Schichtmaterial überzogen sind,
zu verwenden, wobei wiederum Schichtmaterial und Schichtdicke in der oben-angegebenen
Weise zu bemessen sind.
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Der Anwendungsbereich- des Erfindungsgegenstandes erstreckt sich nicht
nur auf Anordnungen, bei denen elektrische Schwingungen durch Raumstrahlung (in
Luft) übertragen werden, sondern unter anderem des weiteren auch auf geschlossene
Schwingungskreise und insbesondere auf Anordnungen, bei denen sich die elektrischen
Schwingungen ganz oder zum Teil längs einer leitenden Fläche (Metallfläche) oder-
längs Leitungen (Energieleitungen) fortpflanzen (leitungsgebundene bzw. leitungsgerichtete
Strahlung). Die erfindungsgemäße Schicht kann hierbei insbesondere sozusagen als
Siebkreis oder Sperrkreis benutzt werden, der mehr oder weniger fest- angekoppelt
werden kann und dazu dient, aus einem Frequenzgemisch Schwingungen einer bestimmten
Frequenz auszusondern oder Schwingungen verschiedener Frequenz auf verschiedene
Wege bzw. Leitungen zu verteilen (elektrische Weiche). Hierbei können wiederum mehrere
verschieden abgestimmte Schichten hintereinandergeschaltet sein (siebkettenartig),
z. B. derart, daß von drei Frequenzen die eine durch die eine Schicht und die zweite
durch die zweite Schicht gedämpft bzw. abgedrosselt wird, während die dritte Frequenz
nahezu un;eschwächt oder wenigstens erheblich weniger geschwächt als die Schwingungen
der beiden anderen Frequenzen sich weiter fortpflanzen kann.
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Ein Ausführungsbeispiel zeigt die Abb. i i. 22 ist eine Doppelleitung,
auf der in Pfeilrichtung sich Schwingungen der Wellenlänge @1 und der Wellenlänge
1, fortpflanzen. 23 ist eine ertindungysgemä ße Schicht von der Schichtdicke
Sie bewirkt. <laß die Schwingungen von der Welleillä lige 2..= abgedrosselt werden
und jenseits der Schicht 23 sich praktisch nur Schwingungen von der Wellenlänge
;l (in Pfeilrichtung) fortpflanzen. Die Schicht 23 kann hinsichtlich ihrer räinnlichen
Lage i:inrs der .eitung 2 verstellbar eingerichtet ;ein.
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Bei dem Ausführtnigsbeispiel nach der tn, Abb. i-, «-erden eiehtri,clie
Schwingung die empfangen werden sollen. von der Dipolantenne 24 über eine Energieleitung
25 nach Art der Leclierschen Drähte an die Anode 3o 13z-%v. das Gitter 3 i der i?inpfangsröhre
2; mit der Glühkathode 29 geführt. Es sei angenommen, daß auf die Dipolalitenne
24 außerdem noch ungewollterweise Schwingungen einer anderen Frequenz auftreffen,
deren Empfang nicht erwünscht ist und die sieh daher als Störschwingungen auswirken
würden. L m die Schwingungen dieser Frequenz auszuschalten, ist in der Energieleitung
eine erfindungsgemäße Schicht 26 vorgesehen, die auf die Frequenz der zu beseitigenden
Schwingungen abgestimmt ist und deren Schichtdicke zu diesem Zweck 1/a dir im Schichtmaterial
gemessenen Wellenlänge der zu beseitigenden Frequenz beträgt. Die Schicht 26 kann
wiederum längs der Drähte 25 verschiebbar eingerichtet sein. Im allgemeinen wird
sie zweckmäßig so eingestellt, daß ihre der Dipolantenne zugekehrte Fläche sich
in einem Spannungsknoten der Wellenlänge befindet, die empfangen werden soll.
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In solchen Fällen ist es vorteilhafter, die Schicht nicht zwischen
den Leitern der Leitung anzuordnen, sondern in einiger Entfernung davon, beispielsweise
daneben. Ein solcher Fall ist in der Abb. 13 veranschaulicht. 33 ist die
eine Leitung einer Energieleitung, deren zweite Leitung sich, auf die Papierebene
gesehen, dahinter befindet. Auf der Leitung 33 pflanzen sich Schwingungen der Wellenlünge
4 und 1. in Pfeilrichtung fort. Die Schwingungen der Wellenlänge;., sollen abgedrosselt
werden. Zu diesem Zweck ist neben der Energieleitung 33 die Schicht 34. vorgesehen.
Sie hat zur Folge, daß sich nur die Schwingungen der Wellenlänge il auf der Leitung
weiter fortpflanzen. , Die Abb. iq. zeigt schließlich noch ein Ausführungsbeispiel
der Erfindung für eine bevorzugte Ausbildung eines Reflektors oder einer Bündelungsvorrichtung,
z. B. eines Parabolspiegels. Die Metallfläche des Parabolspiegels wird von einem
metallischen überzug oder Niederschlag gebildet, der auf die Schicht 36 aufgebräclit
ist. 35 ist der im Brennpunkt der Parabel angeordnete Sender oder Empfänger. Die
Anordnung nach der Abb. iq. entspricht im wesentlichen der Anordnung nach der Abb.4
mit dem Unterschied, daß, wie schon erwähnt, die Metallfläche des Parabolspiegels
aus einem auf der Schicht aufgebrachten Cberzug oder N iederschlag besteht. Iiei
der Anordnung nach der
Abb. 14 steht .die Schicht 36 an den Rändern
über den Metallbelag 37 ein angemessenes Stück über.