DE901806C

DE901806C - Antenna arrangement for aircraft with an essentially metallic surface and one or more vertical conductors

Info

Publication number: DE901806C
Application number: DEJ4921D
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Alfred Ferger; Dr-Ing Heinrich Hertel
Original assignee: Messerschmitt Bolkow Blohm AG
Current assignee: Airbus Defence and Space GmbH
Priority date: 1940-10-10
Filing date: 1940-10-10
Publication date: 1954-01-14

Description

Antennenanordnung für Flugzeuge mit im wesentlichen metallischer Oberfläche und einem oder mehreren vertikalen Leitern Moderne Flugzeuge verfügen über eine Anzahl von Antennen, die teils zum Senden, teils zum Nachrichtenempfang sowie zur Orientierung, z. B. bei der Blindlandung, erforderlich sind. Die Unterbringung der Antennen an Flugzeugen, besonders an Metallflugzeugen, bereitet Schwierigkeiten, die mit der Zahl der Antennen wachsen. Die einfachste Form der Antennenanordnung, die Spannung von einem äußerlichen Flugzeugteil zum andern, besitzt mancherlei Nachteile, ganz abgesehen davon, daß sich auf diese Art nur wenige Antennen unterbringen lassen. Außenantennen vergrößern den Luftwiderstand, was sich besonders bei großen Geschwindigkeiten auswirkt. Ferner sind derartige Antennen mechanischen und atmosphärischen Angriffen ausgesetzt, durch die sie zerstört oder zeitweilig unbrauchbar werden können, z. B. beim Vereisen. Bei Kampfflugzeugen beeinträchtigen Außenantennen vielfach das Schußfeld.Antenna arrangement for aircraft with an essentially metallic surface and one or more vertical ladders Modern aircraft have one Number of antennas that are used partly for sending, partly for receiving messages and for Orientation, e.g. B. in the blind landing, are required. The accommodation of the Antennas on airplanes, especially on metal airplanes, cause difficulties, which grow with the number of antennas. The simplest form of antenna arrangement, the tension from one external aircraft part to the other has many disadvantages, quite apart from the fact that only a few antennas can be accommodated in this way. External antennas increase the air resistance, which is particularly evident at high speeds affects. Furthermore, such antennas are mechanical and atmospheric attacks exposed, by which they can be destroyed or temporarily unusable, z. B. when icing. In combat aircraft, external antennas often affect this Field of fire.

Die gleichen Nachteile, wenn auch in verringertem Maße, besitzen die in Form von festen Leitern, z. B. Dipole, an der Außenhaut in einem gewissen Abstand parallel zur Oberfläche angebrachten sowie die stabförmig aus der Flugzeugkontur herausragenden Antennen.The same disadvantages, albeit to a lesser extent, have in the form of fixed ladders, e.g. B. Dipoles, on the outer skin at a certain distance attached parallel to the surface as well as the rod-shaped from the aircraft contour outstanding antennas.

In dem Bestreben, die störenden und an sich empfindlichen Antennengebilde den äußeren Einflüssen nach Möglichkeit zu entziehen, sind schon frühzeitig Vorschläge bekanntgeworden, nach denen die Antennen im Innern des Flugzeugkörpers, im Rumpf oder in den Flügeln, untergebracht werden sollten. Diese Art der geschützten Antennenanordnung ist jedoch wegen der abschirmenden Wirkung der Metallhaut bei aus Metall hergestellten Flugzeugen nicht möglich. Außerdem sind mit Rücksicht auf die Richtwirkung bei der räumlichen Anordnung der Antennen besondere Gesichtspunkte zu beachten. Es ist ferner bekanntgeworden, Rahmenantennen im Innern von Metallflugzeugrümpfen anzuordnen und die abschirmende Wirkung dadurch zu umgehen, daß für den.Durchtritt der elektrischen Wellen im Metallrumpf Öffnungen vorgesehen sind, die gegebenenfalls mit nichtmetallischen Stoffen abgedeckt sind.In an effort to remove the disturbing and sensitive antenna structures To avoid external influences as far as possible are suggestions at an early stage became known, according to which the antennas inside the aircraft body, in hull or in the wings. This type of protected antenna arrangement However, because of the shielding effect of the metal skin, it is made of metal Aircraft not possible. In addition, with regard to the directional effect of the spatial arrangement of the antennas, special considerations must be taken into account. It is further became known to arrange and loop antennas inside metal aircraft fuselages to circumvent the shielding effect in that for the passage of the electrical Shafts in the metal hull openings are provided, optionally with non-metallic Fabrics are covered.

Die Erfindung betrifft eine Antennenanordnung, durch die die erwähnten Nachteile vollständig beseitigt werden. Der Erfindungsgedanke geht davon aus, ohne Änderung der Außenform des Flugzeuges die Antennen an besonders geeigneten Stellen des Flugzeugkörpers zu versenken.The invention relates to an antenna arrangement through which the aforementioned Disadvantages are completely eliminated. The inventive idea assumes without Change the external shape of the aircraft the antennas in particularly suitable places to sink the aircraft body.

Besondere (Schwierigkeiten ergeben sich jedoch durch die Forderung nach möglichst lotrechtem Einbau der,Antennen mit Rücksicht auf die vertikale Feldwirkung sowie nach möglichst großer wirksamer Antennenhöhe zur Erzielung einwandfreier Empfangs- und Sendeverhältnisse. Es ist ferner aus Gründen der Betriebssicherheit erforderlich, für die Unterbringung der Antennen eine !Stelle am Flugzeug zu wählen, an der die abschirmende Wirkung der übrigen Flugzeugteile auf das geringste Maß beschränkt ist und bei der nach Möglichkeit kreisförmige Empfangs- und Sendediagramme erzielt werden. In ausgedehnten Versuchen wurde ermittelt, däß die feststehenden Teile des Seitenleitwerkes diesen Bedingungen am besten entsprechen. Gemäß der Erfindung werden daher die Antennen innerhalb der ganz oder teilweisen von nichtmetallischen Werkstoffen begrenzten Seitenleitwerksteile, vorwiegend im feststehenden Teil, und zwar vorteilhaft mit wesentlichen Teilen ihrer Erstreckung in den nach oben oder unten über den Rumpf hinausragenden Teilen in annähernd lotrechter Richtung untergebracht, und zwar innerhalb nichtmetallischer Einbauteile, die den Leitwerksteilen so eingefügt werden, daß der windschnittige Verlauf nicht unterbrochen und gute Antennenwirkung erreicht wird. Durch Versuch wurde ermittelt"daß es möglich: ist, an dieser Stelle mehrere verschiedenen Zwecken dienende und auf verschiedenen Wellen arbeitende Antennen räumlich eng nebeneinander anzuordnen.Special (difficulties arise, however, from the requirement after installing the antennas as perpendicular as possible, taking into account the vertical field effect as well as the greatest possible effective antenna height to achieve perfect reception and broadcasting conditions. It is also necessary for reasons of operational safety, to choose a place on the aircraft to accommodate the antennas where the shielding effect of the other aircraft parts limited to the lowest possible level is and achieved with the circular reception and transmission diagrams as far as possible will. In extensive tests it was found that the fixed parts of the Vertical stabilizer best meet these conditions. According to the invention hence the antennas within the wholly or partially made of non-metallic materials limited vertical stabilizer parts, mainly in the fixed part, and advantageous with substantial parts of their extension in the upwards or downwards over the fuselage housed protruding parts in an approximately perpendicular direction, within non-metallic built-in parts that are inserted into the tail unit parts in such a way that the streamlined course is not interrupted and a good antenna effect is achieved will. It was determined by experiment "that it is possible: at this point several antennas serving different purposes and operating on different waves to be arranged spatially close to each other.

In der Zeichnung ist als Ausführungsbeispiel die Anordnung einer Anzahl von Antennen in einer Flugzeugseitenflosse dargestellt, und zwar in Abb. i in der Seitenansicht, teilweise im Schnitt, Abb. z im Grundriß, teilweise im Schnitt.In the drawing, the arrangement of a number is an exemplary embodiment of antennas in an aircraft fin, in Fig. i in the Side view, partly in section, Fig. Z in plan, partly in section.

In dem vorzugsweise aus Leichtmetall hergestellten Flossenkörper i sind Wandteile 2 und Ein-Sätze 3 und 4. aus nichtmetallischem Werkstoff so eingebaut, daß sie nicht von metallischen Wandungen umgeben sind und die statische Festigkeit der Flosse nicht beeinflußt wird. Form und Größe der Einsätze ist so gewählt, daß die ursprüngliche windschnittige Gestaltung der Geitenflosse voll erhalten bleibt. Innerhalb der nichtmetallischen Einsätze befinden sich Antennengebilde 5, 6, 7 und B. An den Antennen sind!Anpassungsglieder g, io, ii und 1a angeschlossen, von denen Kabel 13 zu den Empfangs- und Sendegeräten führen, die im Flugzeugrumpf untergebracht sind. Zur Verbesserung der Antennenwirkung erhalten die Antennen vorteilhaft kapazitive Endbeschwerungen i4..In the fin body i wall parts 2 and single sets 3 and 4 made of non-metallic material are installed in such a way that that they are not surrounded by metallic walls and the static strength the fin is not affected. The shape and size of the inserts is chosen so that the original streamlined design of the tail fin is fully retained. Antenna structures 5, 6, 7 and are located within the non-metallic inserts B. Adapters g, io, ii and 1a are connected to the antennas, of which Cables 13 lead to the receiving and transmitting devices, which are housed in the aircraft fuselage are. To improve the antenna effect, the antennas are advantageously capacitive End weights i4 ..

Es hat sich durch Versuch bestätigt, daß derartige im festenTeil des,Seitenleitwerkes, besonders in den über die Rumpfebene nach oben oder unten hinausragenden Teilen der Leitwerksflossen, verdeckt angeordneten Antennen gute Empfangs- und Sendeergebnisse zeigen. Desgleichen ergeben sich günstige Peilergebnisse. Die Zahl der in den Leit-@verksflossen unterzubringenden Antennen läßt sich, abweichend von dem beschriebenen Ausführungsbeispiel, beliebig vermehren. Bei doppeltem Seitenleitwerk stehen zur Unterbringung der Antennen beide (Seitenflossen zur Verfügung. In diesem Fall können die Antennen auf beide Seiten verteilt werden. Auch lassen sich besondere Effekte, z. B. beim Peilen, bei doppelseitiger Anordnung der Antennen erzielen. Besonders gute Antennenwirkung wird erreicht, wenn die Antennen in den Teilen des Seitenleitwerkes untergebracht werden, die nach oben oder unten gegenüber der Rumpfkontur vorstehen. Bei dort untergebrachten Antennen ist es außerdem möglich, die nachteiligen Einwirkungen der Rumpfmasse weitgehend auszuschalten. Das gesteckte Ziel, die weitgehende Ausschaltung atmosphärischer und mechanischer Einflüsse auf die Antennen, Schutz vor Vereisung, Schaffung freien :Schußfeldes, Vergrößerung der Betriebssicherheit, ist durch die vorstehend geschilderte Erfindung voll erreicht worden.It has been confirmed by tests that such in the fixed part of the rudder unit especially in the parts protruding above or below the level of the fuselage the tail fins, concealed antennas, good reception and transmission results demonstrate. Likewise, there are favorable bearing results. The number of those flowed in the key @ Antennas to be accommodated can, in contrast to the exemplary embodiment described, multiply at will. In the case of double vertical stabilizers, the antennas are located both (side fins available. In this case the antennas can be on both Pages are distributed. Special effects, e.g. B. when bearing, at achieve double-sided arrangement of the antennas. Particularly good antenna effect is achieved if the antennas are housed in the parts of the vertical stabilizer, which protrude upwards or downwards from the contour of the fuselage. When housed there Antennas it is also possible to largely reduce the adverse effects of the hull mass turn off. The set goal, the extensive elimination of atmospheric and mechanical influences on the antennas, protection from icing, creating free : The field of fire, increasing operational safety, is due to the above Invention has been fully achieved.

Claims

PATEN APPLICABLE: i. Antenna arrangement for aircraft with an essentially metallic surface and one or more vertical antenna conductors, characterized in that the antennas are arranged within the rudder unit parts which are wholly or partly bounded by non-metallic material, mainly in the fixed part. a. Antenna arrangement according to Claim i, characterized in that the antennas have capacitive end weights at their ends facing away from the fuselage in order to improve the antenna effect.