DEC0012242MA - - Google Patents
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Description
BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND
Tag der Anmeldimg: 8. Dezember 1955 Bekanntgemacht am 20. Dezember 1956
DEUTSCHES PATENTAMT
Die Erfindung bezieht sich auf eine jalousieförmige
Richtantenne für Kurz- oder Ultrakurzwellen mit horizontaler Polarisation.
Es sind zahlreiche Antennen bekannt, die aus parallelen leitenden Flächen aufgebaut sind. Man
hat sogenannte Tannenzapfenantennen vorgeschlagen, die aus Scheiben bestehen, welche von der Stirnseite
her durch einen geeigneten Strahler erregt werden und deren Hauptstrahlungsrichtung senkrecht zu den
Scheiben steht. Wenn eine derartige Antenne durch eine Vorrichtung erregt wird, die ein kreisförmig
polarisiertes Feld parallel zur Scheibenebene erzeugt, strahlt die Antenne parallel zu dieser Ebene, besitzt
jedoch in der Horizontalebene ein Rundstrahldiagramm. Ferner sind sogenannte »Sohlenantennen«
bekannt, die aus rechteckigen Platten in geeigneten Abständen bestehen. Auch hier ist die Hauptstrahlungsrichtung
normal zu den Platten.
Die Erfindung betrifft eine Richtantenne mit horizontaler Polarisation ähnlich den »Sohlenantennenci·,
die demgemäß die dieser Anordnung eigenen Vorteile aufweisen, nämlich: einfacher Aufbau, hoher Gewinn
bei geringem Platzbedarf. Die Hauptstrahlung geschieht jedoch bei der erfindungsgemäßen Antenne
parallel zu den Platten. Die Antenne ist besonders für Meterwellen geeignet, da ihre Erregung viel
einfacher als diejenige der bekannten Anordnungen ist.
Die erfindungsgemäße Antenne besteht aus leitenden Platten von langgestreckter rechteckiger Form, die
in Horizontalebenen übereinander angeordnet sind, wobei ihre Langseiten parallel sind, und zwar derart,
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C 12242 VIIIal21 α4
daß je zwei durch eine einzige Platte voneinander getrennte Platten eine Entfernung voneinander haben,
die etwa gleich der Wellenlänge λ ist. Die Platten : sind durch ein oder mehrere vertikale Abstandstücke
voneinander getrennt, die als Träger des Ganzen dienen. Die Länge der verschiedenen aufeinanderfolgenden
Platten ist konstant und übersteigt 2 λ, wobei es wesentlich ist, daß ihre Breite, die bei den
einzelnen Platten verschieden ist, zwischen — und λ
2
bleibt. Die Antenne umfaßt außerdem eine Anregungsvorrichtung, bei der es wesentlich ist, daß das elektrische
Feld parallel zu den Langseiten der Platten verläuft. Die Anregungsvorrichtung ist an der Oberseite
oder Unterseite des Plattenstapels angeordnet und bildet eine ebene Strahlungsquelle. Unter Umständen
kann ein Metallreflektor senkrecht zu den Platten und parallel zu ihren Langseiten angeordnet
sein. Der kleinste Abstand dieses Reflektors von den
Platten liegt in der Größenordnung von —. Der Abstand zwischen der Anregungsebene und der ihr
nächsten Platte bewegt sich zwischen — und — .
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Weitere Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung an Hand der
Zeichnungen.
Hierin zeigt
Fig. ι im Schrägbild eine erfindungsgemäße Antenne,· die von einem sogenannten Käsestrahler angeregt wird;
Hierin zeigt
Fig. ι im Schrägbild eine erfindungsgemäße Antenne,· die von einem sogenannten Käsestrahler angeregt wird;
Fig. 2 eine andere Ausführungsform, bei der die Strahlungsquelle von einem Hornstrahler gebildet
wird;
Fig. 3 die Antenne nach Fig. 2 von der Seite in schematischer Darstellung und
Fig. 4 eine spezielle Anregungsvorrichtung, die bei Meterwellen bei einer der dargestellten Antennen
verwendbar ist.
Die Antenne gemäß Fig. 1 besteht aus paarweise angeordneten Platten τα, ΐδ; ic, xd usw. Diese
Platten sind als horizontale Metallplatten von der Länge α und der Breite b ausgebildet. Sie sind durch
senkrechte Abstandsstücke 2 α und 2 5 miteinander
verbunden. Diese dienen zur mechanischen Halterung und können aus einem beliebigen Material bestehen.
Die Erregung geschieht im gewählten Beispiel durch einen Dipol 4, der parallel zur Langseite der Platten
steht und in seinem Mittelpunkt die horizontale Brennlinie eines parabolischen Zylinders 3 rechtwinklig
schneidet. Letzterer ist von zwei senkrechten ebenen Wänden begrenzt und als »Käse« bekannt.
Die Mündung dieses Zylinders bildet eine Primärstrahlungsfläche 5, die parallel zu den Platten angeordnet
ist. Der Abstand zwischen zwei Platten ι α und ic, xb und 1 d usw. von der Ordnungszahl 1
und 3, 2 und 4 usw. liegt in der Größenordnung der Wellenlänge λ der erregenden Trägerwelle und ändert
sich von einem. Paar zum anderen. Der Abstand zwischen zwei Platten des gleichen Paares, z.B. 1«
und ι δ, liegt bei etwa — und ändert sich ebenfalls
von einem Paar zum anderen. Die Abstandsänderung wird empirisch bestimmt; wie noch beschrieben
wird. . ■ 6g
Die beste Plattenzahl liegt etwa bei 6 bis 8. Ihre Länge ist konstant. Die Breite δ der aufeinanderfolgenden
Platten ändert sich nach; einer ebenfalls
empirisch bestimmten, wellenförmig verlaufenden Funktion zwischen — und λ derart, daß man das
2
\
gewünschte Richtdiagramm erhält. Ein Reflektor 6, der aus einer senkrechten, parallel zu den Langseiten
der Platten angeordneten Metallplatte besteht und
in der Entfernung von etwa — angebracht ist,
bewirkt, daß die Anordnung nur nach einer Richtung abstrahlt. Durch Unterdrückung der Rückstrahlung
verbessert er außerdem den Antennengewinn.
Die Hauptstrahlungsrichtung dieser Antenne ist parallel zur Schmalseite δ der Platten, wobei die
Strahlungskeule in der Vertikalebene erheblich stärker als in der Horizontalebene gebündelt ist.
Es wurde festgestellt, daß die erwähnten Ergebnisse (Richtstrahlung parallel zu den Platten) nur für
Plattenabstände erhalten werden können, die den Merkmalen der Erfindung entsprechen. Es wurde
ferner festgestellt, daß für derart bestimmte Abstände die Feldstärken an den Rändern aufeinanderfolgender
Platten in Phase sind. Die Phasenmessung längs aufeinanderfolgender Platten gestattet die Einstellung
der Abstände, indem man die Platten längs der Halterungen verschiebt, bis die Phasengleichheit
erreicht ist.
Fig. 2 zeigt eine abgeänderte Ausführungsform, bei der die gleichen Elemente wie in Fig. 1 mit denselben
Bezugszeichen bezeichnet sind. Die Käseantenne 3 ist hier durch einen Hornstrahler 3' ersetzt,
der beispielsweise von einer Hohlleitung derart gespeist wird, daß das erregende elektrische Feld E
parallel zur Langseite des Hohlleiters verläuft. Der Gewinn kann noch verbessert werden, indem man
die Abstrahlfläche 5 des Hornstrahlers 3' etwas gegen den Reflektor 6 neigt, wie Fig. 3 zeigt. In dieser
Figur ist das Strahlungsdiagramm L der Antenne in einer Vertikalebene dargestellt.. ■
In Fig. 4 besteht das Anregungssystem aus einer Reihe von Dipolen 9, die durch einen einfachen
horizontalen Strich dargestellt sind und parallel zu den Langseiten der Platten τα, ΐδ usw. angeordnet
sind. Sie werden mit Hilfe bekannter, nicht dargestellter Mittel gleichphasig erregt und befinden
sich über einer reflektierenden Platte 5', welche die ebene Strahlungsquelle für die Antenne darstellt,
die in den anderen Figuren mit 5 bezeichnet wurde. Eine solche Antenne kann infolge ihrer großen
Richtkraft in der Vertikalebene und ihres breiten Frequenzbandes als Fernsehsendeantenne Verwendung
finden. Beispielsweise hat bei einer Wellenlänge λ = 5 m eine Antenne mit der Gesamtfläche 9 λ2·, lao
d. h. 225 m2, die mit Reflektor versehen war, einen Gewinn von 18,5 db geliefert. Das bedeutet einen
Wirkungsgrad von beinahe 6ö°/0, und zwar mit einem Durchlaßband von '± 5 %.
Selbstverständlich ist die Erfindung nicht auf die dargestellten und beschriebenen Ausführungsbeispiele
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C 12242 VIII a/21a*
beschränkt. Insbesondere ist es manchmal vorteilhaft, einen zusätzlichen ebenen Reflektor parallel zu
den aktiven Platten oberhalb der Antenne in einem gewissen Abstand von der letzten Platte anzuordnen
sowie einen weiteren Reflektor zwischen den Platten und dem senkrechten Reflektor, ebenfalls über der
Antenne.
Claims (5)
- Patentansprüche:i. Jalousieförmige Richtantenne mit horizontaler Polarisation, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere leitende Platten von langgestreckter, im wesentlichen rechteckiger Form, die übereinander in parallelen Horizontalebenen angeordnet und durch ein oder mehrere senkrechte Abstandstücke verbunden sind, vorgesehen sind, daß die Summe zweier aufeinanderfolgender Plattenabstände etwa gleich der ■ Betriebswellenlänge λ ist, während die Plattenlänge größer als 2 λ und ihre Breite zwischen— und λ ist, daß die Platten von einem Strahler, 2dessen Mündungsebene etwa parallel zu den Plattenebenen verläuft, angeregt werden und daß der Abstand zwischen der Anregungsfläche undder ihr benachbarten Platte zwischen —liegt, derart, daß die Hauptstrahlungsrichtung der Antenne parallel zu den Platten verläuft.und — 2
- 2. Richtantenne gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Anregung durch einen zur Langseite der Platten parallelen Dipol geschieht, der senkrecht zur Brennebene einer »Käseantenne« steht, welche aus einem parabolischen Zylinderabschnitt und zwei senkrechten, ebenen Wänden besteht und eine ebene, zu den Platten parallele Mündung aufweist, wobei der Mittelpunkt des Dipols in die Brennlinie des parabolischen Zylinders fällt.
- 3. Richtantenne nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen Reflektor, der aus einer senkrechten Metallplatte besteht, die hinter der eigentlichen Antenne und parallel zu den Langseitender Platten im Abstand vonetwa — von
2denselben angeordnet ist. - 4. Richtantenne nach Anspruch 1 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Erregung durch einen mit einer Hohlleitung verbundenen Hornstrahler geschieht, dessen Abstrahlfläche derart ein wenig gegen den Reflektor geneigt ist, daß der Antennengewinn erhöht ist.
- 5. Richtantenne nach Anspruch 1, insbesondere für Meterwellen, dadurch gekennzeichnet, daß die Erregung durch eine Reihe von Dipolen geschieht, die parallel zu den Langseiten der Platten über einer zusätzlichen zu den Antennenplatten parallelen Platte angeordnet sind.Hierzu 1 Blatt Zeichnungen© 609 737/256 12. 56
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