DE812444C

DE812444C - Coil antenna for advancing circularly polarized waves

Info

Publication number: DE812444C
Application number: DE1950SC001451
Authority: DE
Inventors: Karl-Otto Dr-Ing Schmidt
Original assignee: Dr-Ing Karl-Otto Schmidt Seeheim (a D Bergstrasse)
Current assignee: Dr-Ing Karl-Otto Schmidt Seeheim (a D Bergstrasse)
Priority date: 1950-03-11
Filing date: 1950-03-11
Publication date: 1951-08-30

Description

Spulenantenne für fortschreitende zirkularpolarisierte Wellen Zur gerichteten Abstrahlung von Zentimeter- und Dezimeterwellen sind Spulenantennen vorgeschlagen worden, deren Abmessungen in der Größenordnung der abzustrahlenden Welle liegen. So soll die Länge einer Windung der aus mehreren Windungen bestehenden schraubenförmigen Spule etwa gleich einer Wellenlänge sein. Auch die Steigung der Windungen ist in ein Verhältnis zur Wellenlänge gebracht.Coil antenna for advancing circularly polarized waves Zur Directional radiation of centimeter and decimeter waves are coil antennas have been proposed whose dimensions are of the order of magnitude of those to be emitted Wave lie. So the length of a turn should be made up of several turns helical coil approximately equal to a wavelength. Also the slope of the Windings are brought into a relationship to the wavelength.

Die Hauptkeule der entstehenden Strahlung fällt mit der Spulenachse zusammen.The main lobe of the resulting radiation coincides with the coil axis together.

Das eine Ende der Spule wird isoliert durch eine Reflektorwand hindurchgeführt und an die Energiezuführung angeschlossen. Das andere Ende der Spule endet frei ohne besondere Vorkehrungen.One end of the coil is insulated and passed through a reflector wall and connected to the energy supply. The other end of the coil ends freely without special precautions.

Dieses freie Ende ergibt nun eine Unstetigkeit im Raume, eine Stoßstelle. Hierdurch wird die auf der Spule fortschreitende elektrische Welle reflektiert, so daß sich der gewünschte Vorgang von fortschreitenden Wellen nicht vollkommen ausbilden kann. Es entwickeln sich dagegen stehende Wellen, die an räumlich festliegenden Punkten der Spule Schwingungsknoten und an anderen Schwingungsbäuche bilden.This free end now results in a discontinuity in space, a junction. This reflects the electric wave advancing on the coil, so that the desired process of advancing waves is not perfect can train. On the other hand, standing waves develop that are spatially fixed Points of the coil and form vibration nodes at other antinodes.

Damit wird die erstrebte nur durch fortschreitende Wellen erzielbare Wirkung der zirkularen Polarisation des abgestrahlten Feldes stark beeinträchtigt. Ferner entsteht durch die Reflexion eine Rückwirkung auf die Speiseleitung und damit eine spürbare Verschlechterung der Modulation.This means that the target can only be achieved by advancing waves Effect of the circular polarization of the radiated field severely impaired. Furthermore, the reflection has an effect on the feed line and thus a noticeable deterioration in modulation.

Erfindungsgemäß werden nun diese beiden Nachteile weitgehend vermieden, indem die Unstetigkeitsstelle am freien Ende der Spule unwirksam gemacht wird. Dies kann entweder durch eine Anpassungsschaltung oder durch eine stoßfreie Absorptionsschaltung (Wellensumpf) geschehen. Die letzte Lösung ist einfacher, weitgehend frequenzunabhängig und hat den geringsten Raumbedarf. Zu diesem Zwecke wird am freien Ende der Spule erfindungsgemäß z. B. ein Isolierstück befestigt, das gleichen Durchmesser wie der Spulendraht besitzt. Die Oberfläche wird mit einer leitenden Schicht versehen, z. B. aufgespritzt, derart, daß der an den Draht anstoßende und mit ihm gut leitend verbundene Teil denselben Leitwert wie die benachbarte Drahtoberfläche besitzt und mit zunehmender Entfernung vom Drahtende einen bis auf einen hohen Wert stetig zunehmenden Widerstand erhält. Die Länge dieses Isolierstückes kann beispielsweise etwa eine Wellenlänge betragen. Die aufgebrachte leitende Schicht kann z. B. aufgespritztes Metall sein, dessen Schichtdicke mit zunehmender Entfernung vom Drahtende abnimmt. Die stetige Widerstandszumahme kann auch durch Verringerung der Schichtenzahl oder durch Änderung des spezifischen Widerstandes des aufzuspritzenden Pulvers bewirkt werden. Ferner kann man erfindungsgemäß mit Rücksicht auf die Hautwirkung auf das letzte Stück des freien Drahtendes, etwa eine Wellenlänge lang, nach dem Ende hin stetig zunehmende Absorptionsschichten aufbringen.According to the invention, these two disadvantages are now largely avoided, by the point of discontinuity ineffective at the free end of the spool is made. This can either be through a matching circuit or through a shock-free absorption circuit (wave sump) happen. The last solution is easier largely independent of frequency and requires the least amount of space. For this purpose is at the free end of the coil according to the invention z. B. an insulating piece attached, has the same diameter as the coil wire. The surface comes with a provided conductive layer, e.g. B. sprayed in such a way that the abutting the wire and the part connected to it with good conductivity has the same conductance as the neighboring wire surface possesses and with increasing distance from the end of the wire one to a high value steadily increasing resistance. The length of this insulating piece can, for example be about one wavelength. The applied conductive layer can e.g. B. sprayed Be metal, the thickness of which decreases with increasing distance from the end of the wire. The steady increase in resistance can also be achieved by reducing the number of layers or caused by changing the specific resistance of the powder to be sprayed on will. Furthermore, according to the invention with consideration of the skin effect on the last piece of the free end of the wire, about a wavelength long, towards the end Apply steadily increasing absorption layers.

Damit durch das gedämpfte Spulenende keine Energieabsorption der dahinterliegenden Windungen erfolgt, wird man das absorbierende Spulenende verhältnismäßig kurz gestalten und es unter Umständen etwas nach innen oder außen abbiegen.The dampened coil end means that no energy is absorbed by the coil end behind it Turns, you will make the absorbent coil end relatively short and possibly bend it a little inwards or outwards.

Aus demselben Grunde kann man das freie Spulenende auch mit einer zentrisch z. B. in der Spulenmitte liegenden, mit Widerstandsmaterial überzogenen, z. B. graphitierten Scheibe im Mittelpunkt verbinden. Auch hierbei ist eine stetige Widerstandszunahme über die Scheibenoberfläche vorzusehen, so daß die Anschlußstelle an das freie Spulenende angepaßt ist und der Widerstand mit der Entfernung, d. h. nach dem Rande der Scheibe hin zunimmt.For the same reason you can also use the free end of the coil with a centric z. B. in the center of the coil, coated with resistance material, z. B. connect graphitized disc in the center. Here, too, is a steady one Provide resistance increase over the disc surface, so that the connection point is matched to the free end of the coil and the resistance increases with distance, d. H. increases towards the edge of the disc.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Coil antenna for advancing circularly polarized waves, characterized in that the non-fed free end of the coil is terminated with an absorption resistor in such a way that a reflection of the waves advancing on the coil is largely prevented.

2. Arrangement according to Claim i, characterized in that the free wire end is used as the terminating resistor an insulating piece of the same external dimensions as the free wire ear of the coil and a length of about one wavelength to which a conductive Material is applied in such a way that the matched to the wire end and with him Conductively connected resistance with increasing distance from the end of the wire steadily up to grows to a high value.

3. Arrangement according to claim i, characterized in that that on the last piece of the free end of the wire in a length of about one wavelength one that steadily increases towards the end of the wire and absorbs the electrical energy Covering is applied in such a way that a reflectionless transition from the surface resistance the free end of the coil is made possible on the free space.

4. Arrangement according to the Claims i, 2 and 3, characterized in that the absorbent piece of the coil end is bent inwards or outwards to create a shadow effect and thus an energy absorption to avoid the radiation of the turns of the coil behind it.

5. Arrangement according to claim i, characterized in that the free, non-fed coil end with the center of a centered in the center of the coil at the free end of the coil Absorption disc is connected.