DE949493C

DE949493C - Hornstrahler zur Ausstrahlung oder zum Empfang elektromagnetischer Wellen

Info

Publication number: DE949493C
Application number: DES30239A
Authority: DE
Inventors: Dr-Ing Habil Otto Zinke
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1952-09-16
Filing date: 1952-09-16
Publication date: 1956-09-20

Description

Hornstrahler zur Ausstrahlung oder zum Empfang elektromagnetischer Wellen Hornstrahler sind gewöhnlich als Pyramidenstumpf aus vier ebenen Blechen aufgebaut. Je größer der Öffnungswinkel ist, um so mehr weicht die Feldstärkeverteilung von der einer Kugelwelle ab, um so mehr aber wird auch die sich im Hornstrahler ausbildende Welle gestört. Diese Störung wirkt sich insbesondere dann ungünstig aus, wenn ein Hornstrahler .an eine elektrische Linse für elektromagnetische Wellen angeschlossen ist. In diesem Fall und in vielen anderen Fällen ist es notwendig, daß @die sich ,in ,dem Hornstrahler ausbildende und aus diesem austretende elektromagnetische Welle eine -genügend genaue kugelförmige Wellenfront aufweist. Es sind auch Hornstrahler mit rechteckförmigem Querschnitt bekannt, bei denen zwei gegenüberliegende Begrenzungswände eben und zueinander parallel verlaufend ausgebildet sind. Für -die Krümmung der beiden anderen Begrenzungswände sind. allein die gekrümmten Kanten der ebenen Wände maßgebend. Eine solche Strahleranordnung, die an jedem Orte einen rechteckförmigen Querschnitt aufweist, besitzt in den senkrecht zur ebenen Begrenzungsfläche liegenden Richtungen starke Nebenstrahlungen, die unerwünscht sind unddaher vermieden werden sollen.
Die Erfindung bezieht sich auf einen aus vier divergierend verlaufenden Begrenzungswänden bestehenden Hornstrahler zur Ausstrahlung oder zum Empfang elektromagnetischer Wellen, bei dem zwei gegenüberliegende Begrenzungsflächen eben ausgebildet sind. Bei .dem Hornstrahler nach der Erfindung sind die beiden anderen, an die Begrenzungslinien der ebenen Flächen anschließenden Flächen axial nach innen gewölbt. In einem derartigen Hornstrahler kann sich die eingespeiste elektromagnetische Energie .ungestört zu einer Kugelsektorwelle .ausbilden, auch dann, wenn der Öffnungswinkel eines -derartigen Hornstrahlers verhältnismäßig groß ist.
Ein Hornstrahler gemäß der Erfindung besitzt besonders gute elektrische Eigenschaften im Falle der Abstrahlung einer TE-Welle bzw. H-Welle, wenn man die zur elektrischen Feldstärke E parallel liegenden Begrenzungsflächen eben ausbildet und die dazu senkrecht stehenden Flächen angenähert in der Form von Hyperboloidausschnitten oder auch in der Form von Konusflächen ausbildet.
Eine andere Form von Hornstrahlern gemäß der Erfindung besteht darin, daß man bei Abstrahlung einer TE-Welle bzw. H-Welle die zur elektrischen Feldstärke E senkrecht liegenden Begrenzungsflächen eben und die beiden anderen annähernd nach der Form einer Hyperboloidfläche, insbesondere nach der Form einer Konusfläche, ausbildet.
Die Erfindung wird im folgenden an Hand von Figuren näher erläutert: Fig. i zeigt in Vorderansicht einen Hornstrahler, dessen Flächen i eben und dessen Flächen 2 nach innen gewölbt ausgebildet sind. Nach der Rückseite geht der Hornstrahler in die Speiseleitung 3 über. Fig. 2 zeigt die zu dieser Figur gehörige Seitenansicht im Längsschnitt. Die in der Mitte geschnittene Fläche 2 ist deutlich zu erkennen. Die Vorderfront des Hornstrahlers ist nach einer ebenen Fläche abgeschnitten.
Eine weitere Ausführungsform eines Hornstrahlers gemäß der Erfindung ist in den Fig. 3 bis 5 dargestellt. Fig. 3 zeigt die Vorderansicht eines Hornstrahlers, hei dem die Flächen 4 eben., die Flächen 5 beispielsweise in der Form einer Konusfläche nach innen gewölbt ausgebildet sind.
Die Schnittlinien der Öffnung des Hornstrahlers liegen in zur Längsachse parallel verlaufenden Ebenen, so daß die Öffnungsfläche, von vorn gesehen, gerade Begrenzungslinien aufweist und die Form beispielsweise eines Quadrates besitzt. Die Draufsicht auf einen solchen Hornstrahler ist in Fig. 4 gezeigt, während Fig. 5 die Seitenansicht im Schnitt erkennen läßt. Die Teile 5 der Begrenzungsflächen sind nach Fig. 4 kreisförmig ausgebildet.
Eine vorteilhafte Ausführungsform zeigt Fig. 6. Die Strahleranordnung besteht aus mehreren nebeneinander angeordneten Hornstrahlerelementen, die gemeinsame ebene und gekrümmte Trennwände aufweisen. Die mittlere, symmetrisch liegende Trennwand ist im Beispiel eben ausgebildet. Die gekrümmten Trennwände sind vorzugsweise nach Flächenausschnitten eines Kegels gewölbt. Die vordere Begrenzungslinie der Trennwände kann gerade oder gekrümmt sein. Eine solche Ausführungsform ergibt eine ausgezeichnet gleichmäßige Ausleuchtung der Strahleröffnung. Unerwünschte Nebenzipfel im Richtdiagramm werden vermieden; der Gewinn eines solchen Richtstrahlers kann beträchtlich höher als bei nicht unterteilten Richtstrahlern liegen.
Die Ausführungsbeispiele lassen erkennen, daß der Hornstrahler gemäß der Erfindung trotz der gewölbten Flächen in mannigfachen Ausführungsformen herstellbar ist. Es läßt sich bei entsprechender Ausgestaltung der Hornstrahleröffnung ein solcher Hornstrahler praktisch jedem Verwendungszweck anpassen. Die bauliche Vereinigung eines solchen Hornstrahlers mit einer elektromagnetischen Linse ist dabei ebensogut möglich, wie bei den bisher verwendeten Hornstrahlern. Die durch die Verwendung von Hornstrahlern gemäß der Erfindung erzielbaren besseren Wirkungsgrade und besseren elektrischen Eigenschaften von elektrischen Einrichtungen, die z. B. auf gleichmäßige Ausleuchtung der elektrischen Linsen zurückzuführen ist, sind so bedeutend, daß der etwas größere Aufwand für die Herstellung gewölbter Flächen kaum ins Gewicht fällt.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Aus vier divergierend verlaufenden Begrenzungswänden bestehender Hornstrahler zur Ausstrahlung oder zum Empfang elektromagnetischer Wellen, bei dem zwei gegenüberliegende Begrenzungsflächen eben ausgebildet sind, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden anderen, an die Begrenzungslinien der ebenen Flächen anschließenden Flächen axial nach inne..i gewölbt sind.
2. Hornstrahler nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß bei Abstrahlung einer TE-Welle die zur elektrischen Feldstärke parallel liegenden Begrenzungsflächen eben und die dazu senkrecht liegenden Flächen angenähert nach der Fläche von Hyperboloidausschnitten, insbesondere nach Konusflächen, ausgebildet sind.
3. Hornstrahler nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß bei Abstrahlung oder Empfang einer TE-Welle die zur elektrischen Feldstärke senkrecht liegenden Begrenzungsflächen eben und die beiden anderen annähernd in Form von Hyperboloidflächen, insbesondere Konusflächen, ausgebildet sind.
4. Hornstrahler nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch, vorzugsweise gewölbte, Trennbleche. In Betracht gezogene Druckschriften: USA.-Patentschrift Nr. 2 560 54i.