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Oberwellenantenne Bei Antennen, deren Länge ein Vielfaches einer halben
Wellenlänge beträgt, ist es bereits. bekannt, Mittel vorzusehen, um es zu erreichen,
daß ein beliebiger Aufpunkt im Fernfeld von allen Strahlerteilen gleichphasig beaufschlagt
wird. Zu diesem Zweck soll z. B. die Strahlung von dem bzw. den falschphasig schwingenden
Strahlerteilen durch Abschirmung unterdrückt werden. Ferner ist es bekannt, durch
mäanderförmige Ausbildung des Strahifers oder durch Einschaltung von Umwegleitungen
eine Phasenumkehr der Strahlung dieser an' sich falschphasig schwingenden Teile
zu erzielen.
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Während die Abschirmung der falschphasig schwingenden Strahlerteile
technisch schlecht durchführbar ist, haben die anderen beschriebenen Ausführungen
den Nachteil, daß der Strahler mehrfach umgeknickt werden muß.
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Gemäß der vorliegenden Erfindung wird der bzw. jeder falschphasig
schwingende Strahlerteil mit einem Medium umgeben, dessen Brechungsindex bzw. Wellenfortpflanzungsgeschwindigkeit
von dem Brechungsindex des übrigen Mediums, z. B. der Luft, um so viel abweicht,
daß die Strahlung an der Austrittsstelle des ersten Mediums die gleiche Phase besitzt
wie die aus dem übrigen Strahlerteil austretende Strahlung im gleichen Abstand vorn
Strahler.
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Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung zeigt Abb. r. Jede Hälfte des
symmetrisch gespeisten Strahlers S, S' besteht aus drei A./2 langen Abschnitten.
Der
jeweils mittlere falschphasig schwingende Abschnitt ist von je einer aus Dielektrikum,
z. B. Keramik oder Kunstharz, bestehenden dicken Scheibe D bzw.
D' umgeben. Der Halbmesser a dieser Scheiben und die Dielektrizitätskonstante
e des verwendeten Werkstoffes sind so gewählt, daß die Beziehung besteht: a-\/e=a+Al2.
(An Stelle der Dielektrizitätskonstanten e kann man auch den. Berechnungsindex za
= Ve einführen.) In diesem Falle tritt die Strahlung aus der zum Strahler koaxialen
Zylinderfläche mit dem Halbmesser a vollkommen gleichphasig aus, da die an sich
gegenphasige Strahlung der falschphasigen Strahlerteile wegen der verringerten Fortpflanzungsgeschwindigkeit
um eine halbe Periode verzögert und dadurch wieder gleichphasig gemacht wird. Um
zu vermeiden, daß ein Teil der Strahlung aus den. kreisförmigen Seitenflächen der
dielektrischen Scheiben austritt, kann man diese. Seitenflächen, wie bei D' dargestellt.,
durch metallische Beläge 1V11, M2, zweckmäßig dünne Metallisierungen, abdecken.
Diese Belegungen müssen lediglich in ihrer Mitte durch kreisförmige Aussparungen
genügender Größe vom Strahler S' bzw. S getrennt sein.
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Die Anordnung nach Abb. i ergibt eine gebündelte Rundstrahlung. Wünscht
man eine in zwei Koordinatenrichfungen gebündelte Strahlung durch Verbindung des
Strahlers S, S' mit einem zylinderparabolischen Hohlspiegel Z, wie Abb. 2 zeigt,
so genügt es, den Raum zwischen Strahler und Hohlspiegel an dem falschphasig schwingenden
Strahlerteil mit Dielektrikum auszufüllen und gleichzeitig auf der anderen Seite
einen Hilfsspiegel bzw. eine Blende B zur Ausblendung der vom Strahler direkt ausgehenden
Strahlung anzuordnen. Auch in diesem Falle können die Seitenflächen der dielektrischen
Umhüllungen durch metallische Beläge abgedeckt sein. Bei dieser Anordnung ist für
die Wahl der Ausdehnung des Dielektrikums in der Strahlrichtung und die Größe der
Dielektrizitätskonstanten zu berücksichtigen, daß das Dielektrikum von den Wellen
zweimal durchlaufen wird. Es muß also hier die Beziehung gelten: 2a -\/e
= 2a + 2/2.
Die Strahlung tritt dann aus der Öffnungsebene des Spiegels
gleichphasig aus.
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Bei der Anordnung nach Abb. r kann: man eine in beiden Koordinatenrichtun.gen
gebündelte Strahlung auch schon dadurch erzielen, daß das Dielektrikum nur auf der
einen Seite des Strahlers, z. B. bei der Anordnung nach Abb. i nur auf der linken
Seite des Strahlers, angeordnet ist, während sich auf der nicht vom Dielektrikum
ausgefüllten gegenüberliegenden Seite des Strahlers ein Reflektor befindet. Dielektrikum
und Spiegel müssen also auf verschiedenen Seiten angeordnet sein, was bei der Anordnung
nach Abb. 2 für den Hilfsspiegel B gilt. -Bei der weiteren Ausführungsform der Erfindung
nach Abb.,3 a (Querschnitt) und Abb. 3 b (Vorderansicht) sind die dielektrischen
Scheiben durch Hohlleitungsabschnitte H1, H2 ersetzt. Bei diesen hängt die Fortschreitungsgeschwindigkeit
bzw. der Brechungsindex n von der Querschnittstreite b ab, d. h. von
der Ausdehnung senkrecht zur Richtung des elektrischen Feldes und damit senkrecht
zur Erstreckungsrichtung des Strahlers S. Die Breite b, die natürlich, um überhaupt
eine Fortleitung der Wellen zu ermöglichen, größer als 2/2 sein muß und die die.
Wellengeschwindigkeit und damit den Brechungsindex n bestimmt, sowie die Länge a
der Hühll-eitungsabschnittewerdenwiederum sogewäblt, daß die Gleichung .gilt
an = d + 7./2. Dann tritt aus der Austrittsebene der Hohlleiter die
Strahlung mit der gleichen Phase aus, wie von den nicht von Hohlleiterabschnitten
umgebenden Strahlerteilen. Da die Strahlung aus den Hohlleitern gebündelt austritt,
ist es zweckmäßig, die nicht von Hohlleitern umgebenden Strahlerteile nach rückwärts
mit je einer kleinen Reflektorplatte R abzuschirmen.