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Verfahren zur Verringerung unerwünschter Strahlungen bei Richtfunkantennen
durch Anwendung von Blenden oder Schirmen Außer,der Hauptstrahlungskeuwle :des zugehörigen
Senders sollen in die Empfangsantenne möglichst keime anderen Strahlen einfallen,
da diese zu unerwünschten.Störungen führen. So wird z. B. ein Abstand der Nebenzipfel
eines Strahlungsdiagramms von mehr als 3o db gefordert und in Sonderfällen für die
rückwärtige Strahlung ein Abstand von i 25 db.
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Inzwischen wurden versdhiedene Abhilfemaßnahmen vorgeschlagen, so
unter anderen eine Auslöschung,des Antennenrandfeldes durch zusätzliche Schwingungssysteme
oder durch Interferenzzonen verursachende Vorkehrungen, z. B. ein gegenphasig schwingender
Antennenring. Alle diese Maßnahmen sind stark frequenzabhängig und --die Interferenz
außerdem auch noch ortsabhängig. Ferner sind Einrichtungen bekannt, die zur Befreiung
eines scharf gebündelten Leitstrahles von den unerwünschten Nebenzipfeln Blenden
oder geeignete Reflektoren vorschlagen, um eine Mißweisung durch die Nebenstrahlen
zu vermeiden. Diesem Verfahren haftet jedoch der Nachteil an, daß es keine für die
Richtfunktechnik im Dezimeter- und Zentimeterwellenbereich brauchbare technische
Regel für :den Blendendurchmesser und Blendenabstand enthält. Die genannten Abstände
von 5 bis io A lassen noch Nebenzipfel hindurch, da die Antennenfläche nicht punktförmig
ist, wie in den Abbildungen zu diesem Vorschlag angenommen ist; sondern aus Bündelungsgründen
selbst Abmessungen von mindestens 5 bis io A. besitzen muß. Weiterhin ist es bei
:der heutigen Richtfunktechnik
irn Dezimeter- und Zentitneterwellen'berieich
unerwünscht, wenn Energie .durch Reflexion in die Antenne zurückgelangt, da hierdurch
stehende Wellen in der Speiseleitung und damit Störungen der Modulation bewirkt
werden. Blenden. haben eine brauchbare Wirkung erst, wenn die aus der Optik bekannte
Fresnelbedingung für den Blendendurchrnesser und .den Blerndenabstand erfüllt ist.
Diese ergibt bei den jetzt üblichen Bündelungswinkeln Blendenabstände von mehreren
Hundert Wellenlängen.
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Ein anderes Verfahren schlägt eine über einen weiten Frequenzbereich
wirkende Auslöschung des Antennenrandfeldes ,durch Dämpfung des Antennenrandes vor.
Dieses Verfahren beseitigt nur die ;durch .das Antennenrandfeld verursachten Störungen.
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Erfindungsgemäß wird nun ein Verfahren vorgeschlagen, das alle Störungen,
die nicht in der Hauptstrahllungsrichtung liegen, wesentlich herabsetzt Zu diesem:
Zweck wird auf die aus der Optik bekannten Blenden, z. B. Kreisblenden, zurÜckgegangen,
die mit entsprechenden Abwandlungen für .die Richtfunktechnik brauchbar gemacht
wer-, den, ferner -werden Beispiele für absorbierende Schirme angegeben. Folgende
Erfordernisse sind an die Blenden bzw. Schirme zu stellen: i. Die Haupbstra$lungskeule
isst möglichst ungemindert durchzulassen; 2. alle anderen Strählen außer dem Hauptstrahlungsbündel
sind möglichst weitgehend auszublenden; 3. die Blenden oder Schirme selbst dürfen
nicht wieder Ursache einer Störstrahlung werden; q.. die Blenden oder Schirme dürfen
aus wirtschaftlichen :Gründen keine zu komplizierte, Form erhalten.
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Diese vier Haupterfordernisse werden erfindungsgemäß in=nachstehender
Weise erfül(tt und an.Ausführungsbeispielen erläutert.
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i. Zur Ausblendung des Antennenrandfeil@des bei .der Sendeantenne
befestigt man: in einem geringen Abstand (a::9 #) von ,dem Antennenrand z. B. eines
Parabolspiegels oder einer Liüsenantenne einen kreisförmigen Schirm senkrecht zur
Hauptstr;#hlungsrichtung. Der Lochdurchmesser ist nur wenig kleiner als .der Durchmesser
des Par)bolspiegels oder der Linsenantenne. Dasselbe gilt für rechteckige Antennenöffnungen,
bei denen :das Blendloch rechteckig gemacht wird. In diesem Fäll wird die Leistung
der Hauptkeule nur unwesentlich vermindert. Hiermit ist die .erste Hauptforderung
erfüllt.
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:2. Die Breite des Kreisringes kann in diesem Fall, id: h. bei Anordnung
dicht vor .dem Antennenrand, bei .den sehr stark bündelnden Sendeantennen verhältnismäßig
schmal sein, z. B. eine bis drei . Wellenlängen; .da dann meist schon eine ausreichende
Abschattung von Sendestörstrahlungen erfolgt.
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Sollen :seitliche Störstrahlen an,der Sendeantenne ausgeblendet werden;
.so kann der Abstand des Schirmes z. B. vom Parabolspiegel noch etwas wermindert
werden. Erfindungsgemäß kann. dabei der Schirm nach rückwärts um den Antennenrand
in geringen!- Abstand nach hinten herumgezogen werden, so,daß derAntennenrand auch
seitlich verdeckt wird.
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Eine dritte Steigerung der Wirkung ergibt sich erfindungsgemäß- dadurch,
daß der Schirm den Antennenrand allseitig; d. h. auch in rückwärtiger Richtung,
umgibt. Damit ist die zweite Hauptforderung erfüllt.
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Ferner ist es erfindungsgemäß auch möglich, in ;größerer Entfernung
von den Antennen, z. B. So m; d. h. a> Zoo 2,, auf besonderen Tragkonstruktionen
Blenden anzuordnen, wenn .dadurch eine starke Störstrahlung ausgeblendet und die
kostspielige Verlegung eines Antennenturmes vermieden werden kann. Auch diese Blendenform
ist auf Sende- und Emp@ängsantennen anwendbar.
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Bei den in größerer Entfernung von den Antennen angeordneten Blenden
ist die Störung .durch Erregung einer Sekundärstrahlung durch die Blenden selbst
sehr gering, @da z. B. bei einer Wellenlänge von @ = io cm das von der Blende ausgehende
Feld in, 5o m Entfernung bereits um rd. 76.db gedämpft ist nach der Formel für den
Kugelstrahler: b$ = 22 -j- 2o log
= 22 + 2o log 5oo = 76 db. Dazu kommt"daß auch die Blende selbst in dieser Entfernung
(So m) nicht mehr so stark zur Sekundärstrahlung angeregt wird wie dicht vor der
Antenne. Die Blende braucht daher in .diesem Fall nicht so stärk mit Schluckstoffen
umkleidet zu sein, -gegebenenfalls können :diese ganz fehlen.
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3. Um die dritte Hauptforderung zu erfüllen, wird -das Material, aus
Odem die Blenden bestehen, erfindungsgemäß so gewählt, .daß ein Selbstschwdngen
:der Blenden oder Schirme, eine Störsträ'hlung durch die Blendenränder oder eine
Reflexion an ,der Blende oder dem Schirm :selbst nicht oder nur unbedeutend erfolgen
kann. Dieser Erfindungsgedanke läßt -sich auf verschiedene Weise lösen. Beispielsweise
kann als Material für die Blende oder den Schirm ein elektrischer Schluckstoff verwendet
werden, -der die unerwünschte Strahlung ohne merkliche Reflexion (elektrischer Sumpf)
in sick aufnimmt.
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Die Blenden oder Schirme können beispielsweise auch aus einem Isoliermaterial
bestehen, das mit. einer leitenden Schicht überzogen ist, deren Widerstand z. B:
an, den des Raumes (377 Ohm) so angepaßt ist, daß weder eine Schwingungsanregung
der Blende noch eine störende Reflexion eintritt.
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Diese Maßnahmen sind natürlich auch an mehrfach hintereinander angeordneten
Blenden anzuwenden, wobei die unter i bis 3 genannten Bedingungen von .der Gesamtanordnung
ebenfalls erfüllt werden. Bei idiesen Me rfaohanordnungen werden die von der Antenne
abgewandten aufeinanderfolgenden Blendenringe erfindungsgemäß jeweils mit einem
etwas größeren Durchmesser als der erste vom Hauptstrahl getroffene Blendenring
ausgeführt, so,daß die folgenden Blenden nicht mehr durch -die große Energie .des
Hauptstrahles erregt und zu einer Störstrahlung veranlaßt werden
können.
Der Vorteil der folgenden Blende oder Blenden liegt darin, daß ein großer Teil :der
Streustrahlung der ersten Blende bzw. der vorhergehenden Blenden vermindert wird.
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Es sind auch noch andere Ausführungen der Blenden möglich, die eine
Ausblendung unerwünschter Strahlrichtungen ermöglichen. So kann die Blende z. B.
auch in Form einer Honigwabe ausgeführt werden. Durch ,die Länge und den Durchmesser
der Einzelröhren kann :der mögliche Störungswinkel auf ein beliebig kleines Maß
gebracht werden. Das Material dieser Blendenform ist wiederum erfindungsgemäß dabei
so zu wählen, daß Störungen durch Reflexion oder Schwingungserregung der Blenden
weitgehend vermieden werden. Diese Blerndenform kann sowohl bei Sendeals auch bei
Empfangsantennen angewendet werden.
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Eine andere Möglichkeit zur Verhinderung einer Reflexion zur Sendeantenne
hin besteht erfindungsgemäß darin, daß der Blendenring so ausgeführt wird, daß er
nur diffus reflektiert. Dies kann beispieIs@veise .dadurch geschehen, daß man in
den Blendenring Erhöhungen und Vertiefungen z. B. in Form von Pyramiden einpreßt
oder in anderer Weise aufbringt. Dabei müssen .diese Unebenheiten in der Größenordnung
der Wellenlänge sein, da sonst keineZerstreuungswirkung eintritt. Auch eine Wölbung
des Blendenringes führt zu einer .diffusen Strahlung.
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Eine andere Möglichkeit" die Störung :der Sendeantenne durch Reflexionen
des Blendenringes zu verhindern, besteht erfindungsgemäß darin, die Blende schräg
zu stellen, so daß das reflektierte Strahlenbündel an der Antenne vorbeigeht.
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Es ist ferner auch erfindungsgemäß möglich, den Blendenring in Form
des Mantels eines Kegelstumpfes auszuführen, so daß die reflektierte Strahllung
ebenfalls an der Antenne vorbeigeleitet wird.
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Da die Blenden, wie aus :den obengenannten Beispielen hervorgeht,
sehr einfach gebaut sind, z. B. gegenüber einer Linsenantenne, und auch kein sehr
hohes Gewicht besitzen, ist auch .die vierte Hauptforderung erfüllbar.
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Aus diesen Beispielen geht hervor, :daß es vielerlei Wege gibt, um
die störenden Einflüsse unerwünschter Strahlungen mit Blenden :oder Schirmen weitgehend
zu vermindern und :dabei :die die Anpassung und die Modulation beeinträchtigenden
Reflexionsstörungen bei der Sendeantenne zu vermeiden.