-
Aus an einen Wellenverstärker angeschlossenen Sende- und Empfangsantennen
bestehende -Anordnung J Die Erfindung bezieht sich auf eine aus an einen Wellenverstärker
angeschlossenen Sende- und Empfangsantennen bestehende Anordnung, in der die Verstärkung
der -elektromagnetischen Wellen ohne Frequenzumsetzung erfolgt. Zur Vereinfachung
des Betriebes - auf Zwischenverstärkern von Dezimeter-Richtfunkverbindungen sowie-.
zur Erhaltung einer hohen Frequenzkonstanz ist bereits die Anwendung von Wellenverstärkern
ohne Frequenzumsetzung vorgeschlagen worden. Die Sende- und Empfangsantenne ist
bei derartigen Einrichtungen an den Wellenverstärker meist so angeschlossen, daß
sie -mit-. ihrem Rücken gegeneinander zugewandt sind. Die in einem solchen Falle
geforderte Rückendämpfung zwischen- Sende-und Empfangsantenne soll nach Untersuchungen
von H: T. F r i i.s' bei -den praktisch vorkommenden Entfernungen und Strahlbündclungen
mindestens 1z5 db betragen:- Dieser- Wert ist verhältnismäßig schwierig zu erreichen
und unter den gegebenen Betriebsbedingungen (Reflexionen an benachbarten Bäumen,
Häusern usw.) auch oft nicht einzuhalten. Insbesondere läßt sich bei Verwendung
von Parabolspiegeln selbst unter günstigen Betriebsbedingungen,
d.
h. ohne äußere Reflexionen, ein Rückendämpfungswert von mehr als 125 db ohne besondere
Maßnahme nicht erzielen.
-
Zwecks gegenseitiger Entkopplung von im Gegensprechverkehr benutzten
Antennen ist es bekannt, den einzelnen Sprechrichtungen Antennen mit unterschiedlicher
Strahlungspolarisation zuzuordnen und hierzu vor -einem gemeinsamen Reflektor angeordnete,
senkrecht aufeinander stehende Sende- und Empfangsantennen vorzusehen. Die Sendeantenne
kann dann nicht unmittelbar auf die Empfangsantenne wirken. Die von einer z. B.
vertikalpolarisierten Antenne ausgehenden Wellen sind jedoch auf ihrem Ausbreitungsweg
unkontrollierbaren Einflüssen unterworfen, so daß die ankommende Welle nicht mehr
vertikalpolarisiert ist. Die Empfangsantenne kann also nur auf gewisse Komponenten
der ankommenden Wellen ansprechen.
-
Bei der an einen Wellenverstärker angeschlossenen, aus Sende- und
Empfangsantennen bestehenden Anordnung gemäß der Erfindung ist als Erreger von Parabolspiegeln
oder Hornstrahlern eine Wendel (Spiral- bzw. Spulenantenne) mit je nach den vorliegenden
Verhältnissen rechts- oder linkslaufendem Drehsinn verwendet und zwischen der Sende-
und Empfangsantenne eine die elektrischen Wellen absorbierende Zwischenwand vorgesehen.
-
Die an sich bekannten Spulenantennen haben die Eigenschaft, je nach
dem Drehsinn der Wendel eine rechts- oder linksdrehende fortschreitende elektromagnetische
Welle zu erzeugen.
-
Gibt man nun der Sende- und der Empfangsantenne als Erreger eine Wendel
reit entgegengesetztem Drehsinn, so ergibt sich ein beträchtlicher Gewinn an Kopplungsdämpfung,
da im allgemeinen ein Strahl von der Sendeantenne nur durch mindestens zwei Reflexionen
zur Empfangsantenne gelangen kann. Bei jeder Reflexion kehrt sich der Drehsinn der
fortschreitenden Welle um, so daß nach zweimaliger Reflexion wieder der ursprüngliche
Drehsinn hergestellt ist.
-
Da :die Empfangsantenne jedoch den entgegengesetzten Drehsinn besitzt,
ist sie auch nach zweimaliger Reflexion der vom Sender ausgehenden Wellen weitgehend
gegen diese entkoppelt. Die Größenordnung - dieser zusätzlichen Kopplungsdämpfung
beträgt 3o bis 4o db. Bei einer dritten Reflexion würde allerdings derselbe Drehsinn
des Sendestrahles wie bei der Empfangsantenne hergestellt werden. Doch ist dann
im allgemeinen die Energie des störenden Sendestrahles durch die dreifache Reflexion
so weit vermindert, daß eine spürbare Beeinflussung der Empfangsantenne nicht mehr
eintritt.
-
Sollte ausnahmsweise infolge einer starken dreimaligen Reflexion über
sehr kurze Entfernungen hinweg eine- Beeinflussung der Empfangsantenne eintreten,
so braucht diese dann nur mit einer Erregerwendel gleichen Drehsinnes wie die Sendeantenne
versehen zu werden, um die gewünschte Entkopplung zu bewirken.
-
Durch eine elektrisch absorbierende Zwischenwand wird die Sende- und
Empfangsantenne zusätzlich entkoppelt, so daß Nahfelder z. B. durch die bei Parabolspiegeln
im allgemeinen vorhandene Rückenstrahlung sowie Nahreflexionen oder ein anderweitiger
Energietransport in ausreichendem Maße unwirksam gemacht werden. Auf diese Weise
wird erreicht, daß auch im Ausnahmefall bei drei Reflexionen die mit gleichem Drehsinn
versehenen Wendeln der Sende- und Empfangsantenne hinreichend entkoppelt sind.
-
Durch.-die Anwendung der Wendel als Erreger in den Parabolspiegeln
ergibt sich ferner der Vorteil der weitgehenden Verminderung von Interferenzschwund
auf der Strecke, da der Drehsinn der einmal reflektierten Wellen dem des Hauptstrahles
entgegengesetzt ist. Hierdurch wird der unerwünschte Nebenstrahl gegenüber dem Hauptstrahl
zusätzlich (d: h. ohne Berücksichtigung der anderen Verluste durch schiefen Einfall
usw.) um 3 bis 4 Neper gedämpft.
-
Bei Verwendung einer Anordnung nach der Erfindung können insbesondere
mit Relaisstationen ausgerüstete Übertragungsstrecken wesentlich vereinfacht werden.
Die Frequenzkonstanz kann erhöht werden, da sich die Maßnahmen zur Konstanthaltung
der Frequenz nur auf den Sender zu beschränken brauchen. Der Zwischenverstärker
wird als Wellenverstärker ohne Frequenzumsetzung ganz wesentlich vereinfacht und
damit verbilligt. Die Störungen durch Schwund- und Echoerscheinungen werden wesentlich
vermindert. Der Betrieb wird vereinfacht, ist leichter vom Personal zu bewältigen
und damit auch weniger störungsanfällig.