NL8104945A - Antenne. - Google Patents

Description

4 ? i N/30.47l-dV/f.

Antenne.

De uitvinding heeft betrekking op een antenne voor elektromagnetische energie en meer in het bijzonder op een dergelijke antenne, die in twee richtingen gefocusseerd uitstraalt.

5 Het is gebleken, dat het verschijnsel van staande golven in een elektromagnetisch transmissiemedium met voordeel kan worden benut voor het onderzoeken van verschillende interne omstandigheden in verschillende stof-fen. Dit verschijnsel kan bijvoorbeeld worden benut voor 10 het bewaken van fysiologische toestanden binnen verschillende delen van een menselijk lichaam en kan voorts bijvoorbeeld worden benut voor het detecteren van scheuren in me-.talen- Door elektromagnetische straling met een bekende golflengte op een onderzoekszone binnen een stof te rich-15 ten en deze zone bijvoorbeeld op een afstand van ongeveer een kwart van de golflengte van de straling van het centra-le stralende element van de antenne te lokaliseren, kunnen metingen worden uitgevoerd in een ander punt op de trans-missieas van de antenne, welke een directe indicatie vormen 20 van de elektrische eigenschappen, zoals de impedantie, binnen de onderzoekszone.

De uitvinding beoogt een antenne van de in de aanhef genoemde soort te verschaffen, waarbij met voordeel gebruik wordt gemaakt van deze meetmethode met staande gol-25 ven.

Voorts beoogt de uitvinding een dergelijke antenne te verschaffen, die zodanig is uitgevoerd,dat de straling in twee richtingen in op een afstand van elkaar gelegen brandpunten wordt gefocusseerd, welke brandpunten 30 symmetrisch ten opzichte van de antenne liggen en op een afstand van elkaar liggen, welke gelijk is aan de helft van de golflengte van de straling, waarvoor de antenne is ontworpen.

Volgens de uitvinding wordt de antenne hier-35 toe gekenmerkt door middelen, die een centraal ongeveer plat, als eindloze ring uitgevoerd, geleidend· orgaan bepa-len met een nominale omtrek, die althans nagenoeg gelijk is f) A f\ / λ / c

d l h <1 $ D

ifc.

-2- aan de golflengte van de uitgestraalde elektromagnetische energie, waarbij het vlak van het orgaan het centrale vlak van de antenne bepaalt en loodrecht op de antenne-as staat, alsmede door in twee richtingen focusserende middelen, die 5 een elektromagnetisch/elektrostatisch afschermorgaan omvat-ten/ dat is uitgevoerd als een ringvormige geleidende laag, die symmetrisch is ten opzichte van de antenne-as en die grenst aan en symmetrise!! ligt aan weerszijden van het centrale vlak, waardoor aan weerszijden hiervan op de antenne-10 as een paar symmetrisch ten opzichte van het genoemde orgaan gelegen brandpunten wordt gevormd.

De antenne volgens de uitvinding kenmerkt zich derhalve door een centraal gelegen, ongeveer ringvormig uitstralend orgaan (expanse) met een nominale omtrek, die 15 gelijk is aan de golflengte van de straling, waarvoor de antenne is ontworpen. Symmetrisch ten opzichte van dit orgaan is een speciaal gevormde lens aangebracht, welke een paar symmetrisch ten opzichte van het orgaan gelegen brandpunten bepaalt, die op een met de halve golflengte overeenkomende 20 afstand van elkaar zijn gelegen.

Het genoemde orgaan, dat ook als aangedreven orgaan van de antenne kan worden aangeduid, wordt aangedreven in een paar diametraal tegenover elkaar gelegen punten, waarbij de toegevoerde signalen althans nagenoeg J80° uit 25 fase zijn. Hierdoor treedt de straling op vanuit een paar punten op het orgaan, die 90° zijn verschoven ten opzichte van de aangedreven punten. Doordat de straling optreedt in punten, wordt de totale resolutie, die in de brandpunten van de antenne kan worden bereikt, aanmerkelijk vergroot.

30 De straling afkomstig van de twee stralende punten, wordt in tegengestelde richtingen gericht langs de transmissie-as van de antenne naar de brandpunten van de antenne. Doordat twee stralende punten worden toegepast, die op een afstand van elkaar zijn gelegen, wordt het focusseren van de uitge-35 straalde energie in de brandpunten aanzienlijk vergemakke-lijkt.

Tijdens gebruik wordt de antenne zodanig opgesteld, dat een van de twee brandpunten grenst aan de gekozen onderzoekszone, De afmetingen van de onderzoekszone 40 worden in wezen bepaald door de afmetingen van een geleidende 8104945 ί -3- ontvanger/ die bij de antenne wordt gebruikt en die nabij het andere brandpunt is gelegen- Een ontvanger, die hierna nog wordt beschreven en die bijzonder doelmatig is gebleken, bestaat uit een korte sectie van een geleidende buis, waarvan 5 bet dwarsdoorsnedeoppervlak en de axiale lengte het volume van de onderzoekszone bepalen. Bij voorkeur wordt een rela-tief kleine ontvangbuis gebruikt, die iets buiten het be-treffende brandpunt in de richting van de antenne wordt opgesteld. De opvanger wordt niet exact in het brandpunt 10 opgesteld, aangezien voor een goede werking in dit brandpunt de ontvanger oneindig kleine afmetingen moet bezitten.

Zoals nog zal blijken bestaat er een aantal belangrijke afmetings- en vormeigenschappen, die nog ter sprake zullen komen, voor het verkrijgen van een maximale 15 resolutie, een maximale nauwkeurigheid en een maximale veelzijdigheid van de antenne. Opgemerkt wordt, dat hoewel de antenne hierna in hoofdzaak wordt beschreven bij een gebruik als zendantenne, dezelfde constructie kan worden gebruikt als ontvangantenne, die sterk gerichte ontvang-20 mogelijkheden bezit.

Doordat een nauwkeurige focussering in twee richtingen met een hoge resolutie is bereikt, kan de antenne volgens de uitvinding met voordeel worden benut voor de hierboven genoemde inwendige onderzoeksmethode. Bij gebruik 25 van de antenne, waarbij een van de brandpunten naar een onderzoekszone in het lichaam is gericht, is het bijzonder eenvoudig om de elektrische toestanden van de door de ontvangbuis ontvangen energie te bewaken en deze toestanden te interpreteren als een indicatie van de elektrische eigen-30 schappen binnen de bewaakte zone. Deze eigenschappen kunnen op h.un beurt een indicatie vormen voor de verschillende fysie-ke toestanden binnen de onderzoekszone.

De uitvinding wordt hierna nader toegelicht aan de hand van de tekening, waarin een uitvoeringsyoorbeeld 35 is weergegeven.

Fig. 1 is een gedeeltelijk in doorsnede weergegeven zijaanzicht van een uitvoeringsvorm van de antenne . volgens de uitvinding, waarbij tevens een ontvanger is weergegeven, die te zamen met de antenne bij een bepaalde hierna 40 te beschrijven toepassing hiervan wordt gebruikt.

t 8 f 0 -t b ^ 5

V

¢. V

-4-

Fig. 2 is een op kleinere schaal weergegeven dwarsdoorsnede volgens de 'lijn II-II uit fig. 1.

Fig. 3 is een ongeveer op dezelfde schaal als fig. 1 weergegeven gedeelte van een andere uitvoeringsvorm 5 van de uitvinding.

In de fig. 1 en 2 is een antenne 10 weergegeven, die voor een bepaalde toepassing van deze antenne sa-menwerkt met een ontvanger 12. De antenne 10 is op geschikte wijze zodanig gemonteerd, dat deze naar verschillende posities 10 an hoogtes kan worden verplaatst, welk montagemechanisme niet is weergegeven, aangezien dit geen deel vormt van de uitvinding. De ontvanger 12 is op geschikte wijze in een vaste positie ten opzichte van de antenne aangebracht (welke posi-tie in fig. 1 is weergegeven) door middelen, die ter wille 15 van de duidelijkheid van de tekening en omdat ze geen deel uitmaken van de uitvinding niet zijn weergegeven.

De antenne 10 omvat een aantal geleidende, continue cirkelvormige ringen 14, 16, 18, 20, 22, 24, 26, 28 en 30, die zijn gemonteerd binnen een ongeveer "oliebol"-20 vormig huis 32, dab als focus.seerlens voor de antenne werk-zaam is.

Alle ringen van de antenne 10 zijn althans •nagenoeg vlak en continu of ononderbroken uitgevoerd. De ringen zijn gevormd uit een massievekoperdraad met een cirkel— 25 vormige dwarsdoorsnede. De ringen zijn met hun vlakken althans nagenoeg onderling parallel opgesteld en staan lood-recht op de transmissie^as 34 van de antenne IQ. De vlakken van de ringen liggen op hierna nog te beschrijven wijze op gelijke afstanden van elkaar. De ring 22 is de grootste en 30 ligt in het centrale vlak 36 van de antenne 10. De ring 22 wordt aangeduid als aangedreven element van.de antenne en tevens als middelen, die een aangedreven orgaan bepalen.

De ring 22 bepaalt voorts een paar op een afstand van elkaar gelegen uitstralende punten van de antenne, zoals hierna nog 35 nader wordt beschreven.

De andere ringen van de antenne dienen als richtringen of richtorganen. Dit fig. 1 blijkt, dat gezien vanaf het vlak 36 de richtringen geleidelijk kleiner worden.

De ringen 2Q, 24 zijn enigszins kleiner dan de ring 22, 40 doch hebben onderling gelijke afmetingen. De ringen 18, 26 8104345 -5- zijn kleiner dan de ringen 20, 24 en hebben eveneens gelijke afmetingen. Op overeenkomstige wijze zijn de ringen 16, 28 en de ringen 14, 30 geleidelijk kleiner uitgevoerd, waarbij de ringen 16, 28 gelijke afmetingen bezitten, hetgeen eveneens 5 geldt voor de ringen 14, 30.

Hoewel een groot aantal verschillende be-drijfsfrequenties voor een antenne volgens de uitvinding kan worden gekozen, is de antenne 10 vervaardigd voor elektro-magnetische straling met een frequentie van ongeveer 5,5 MHz. 10 Deze frequentie geeft een golflente van ongeveer 59,7 cm.

Om nog te beschrijven redenen is het gewenst, dat^de nominale omtrek van de aangedreven ring 22 althans ongeveer gelijk is aan de golflengte van de gekozen frequentie. Bijgevolg is de nominale omtrek van de ring 22, dat wil zeggen de omtrek ge-15 meten langs een cirkellijn centraal tussen de binnen- en buitendiameter van de ring binnen het lichaam van de ring, -· ongeveer 59,7 cm.

Met een aldus bepaalde nominale omtrek van de ring 22 ligt de nominale diameter van de ring, welke met 20 D in de tekening is aangeduid, eveneens vast.

Zoals hierboven reeds werd vermeld, is het dwarsdoorsnedeoppervlak van de massieve draad, waaruit elke ring bestaat, cirkelvormig, waarbij voor de ring 22 de diameter van dit dwarsdoorsnedeoppervlak met d is aangegeven.

25 Met de op de zojuist aangegeven wijze bepaalde diameter van de ring wordt de af meting d bepaald volgens de volgende formule:

2D

Z = 276 (log ~ ), waarin Z gelijk is aan de karakteristieke impedantie van de 30 antenne, D de nominale diameter is van een ring, bijvoor-beeld de ring 22, en d de diameter is van het dwarsdoorsnedeoppervlak van het ringmateriaal, zoals in fig. J. is weer-gegeven.

Ten einde een maximaal rendement te ver-35 krijgen voor het systeem, waarbij de antenne 10 wordt toe-gepast, is het gewenst, dat de karakteristieke impedantie van de antenne zo nauwkeurig mogelijk is aangepast aan die van het medium, waarin de antenne moet uitstralen. Wanneer de antenne bijvoorbeeld wordt gebruikt voor het volgen van 40 de elektrische eigenschappen binnen een menselijk lichaam, 8104045 i.

+ v is het gewenst dat de karakteristieke impedantie van de anten-ne nauwkeurig is aangepast aan de gemiddelde impedantie/ die in een dergelijke ruimte kan worden verwacht. De antenne 10 is op deze wijze vervaardigd, waarbij uit exper.imenten is ge-5 bleken, dat de gemiddelde impedantie van weefsel in een men-selijk lichaam ongeveer 487JLbedraagt. Dit getal bepaalt de karakteristieke impedantie van de antenne 10.

Uit de bovengenoemde formule kan de afmeting d direct worden berekend, waaruit een afmeting van 0,63 cm 10 volgt.

De lens 32 van de antenne 10 dient voor het vormen van een paar op een afstand van elkaar gelegen brand-punten, die symmetrisc'h ten opzichte van de ring 22 op de transmissieas 34 zijn gelegen. De lens 32 vormt de brandpun-15 ten 10a, 10b op de as 34, welke punten elk op een afstand van althans nagenoeg een kwart van de golflengte van de bovengenoemde frequentie van het vlak 36 zijn gelegen. Een materiaal voor de lens 32, dat goed voldoet voor dit doel, is poly-styreen , waaruit de lens 32 dan ook is vervaardigd.

20 Een eerste belangrijk punt voor de lens 32 is, dat het een inwendig omwentelingsoppervlak bezit, dat, ' waar het een radiaal vlak, dat de as 34 bevat, snijdt, een kromming vertoont, die althans nagenoeg sinusvormig is met een topwaarde ter plaatse. van de nominale omtrek van. de ring 25 22 en die de as 34 in de brandpunten 10a, 10b snijdt. Een dergelijke kromming is door een streeppuntlijn 38 in fig. 1 aangeduid, Uit deze eis volgt, dat de binnenwand van de lens 32 groeyen moet bezitten, waarin de ring 22 tot de in fig. 1 aangegeven diepte kan worden opgenomen. Voorts is het ge-30 wens;t, dat de aldus door het inwendig oppervlak van de lens 32 gevolgde baan eindigt in punten aan weerszijden van het vlak 36, die als 45°-punten kunnen worden aangeduid. Deze hoekaanduiding hetreft de hoekaanduiding van de sinusvormige baan 38 ten opzichte van het vlak 36. Een en ander is in fig.

35 -1 met een gradenas aangeduid.

Een tweede belangrijk punt voor de lens-cons tructie bestaat hierin, dat de radiale dikte van de lens, dat wil zeggen de radiale afmeting van de lens gemeten vanaf het inwendig opperylak tot het uitwendig oppervlak, in yer-40 schillende axiaal op een afstand van elkaar gelegen vlakken, 810-:945 -7- die de as 34 loadrecht snijden, een vooraf bepaald vast percentage bedraagt van de inwendige omtrek van de lens 32 in een dergelijk vlak. Ter plaatse van de ring 22, waar de nominale omtrek van deze ring samenvalt met de baan 38, is de-5 ze omtrek gelijk aan de golflengte van de antennefrequentie. De radiale afmeting van de lens 32 in dit vlak, buitenwaarts gemeten vanaf de nominale omtrek van de ring 22, is bij voorkeur ongeveer 1/10 van deze nominale omtrek. Dezelfde relatie geldt axiaal gezien vanaf het vlak 36. Het buiten-10 oppervlak van de lens 32 volgt bijgevolg, waar het een ra-diaal vlak met de as 34 snijdt, eveneens een sinusvormige baan 39, die anders verloopt dan de eerstgenoemde sinusvormige baan 38, welke baan 39 een piekwaarde bezit in het vlak 36 en door de brandpunten 10a, 10b loopt. Deze constructie 15 waarborgt een maximale werkzaamheid van de lens.

Een derde belangrijk punt voor de lens-cons tructie is dat de lens aan de axiale uiteinden hiervan uitgangsvlakken 32a, 32b bezit, die naar de respectieve brandpunten 10a, 10b zijn gericht. Daar waar deze uitgangs-20 vlakken een radiaal vlak met de as 34 snijden, verlopen de2e uitgangsvlakken 32a, 32b volgens een sinusvormige baan, die overeenkomt met de genoemde sinusvormige banen, welke in fig. 1 voor het vlak 32b met een streeppuntlijn 4Q is aangeduid. De baan 40 snijdt de as 34 in het punt 41, dat 25 in het vlak van de ring 22 ligt en bezit een piekwaarde 43 ten opzichte van de as 34 in het snijpunt met een vlak 45, waarin het brandpunt 10b is gelegen en dat loodrecht op de as 34 staat. De uiteinden van de-vlakken 32a, 32b worden bepaald door de snijpunten van de banen 38, 39 en 40.

30 Ten einde weglekken van straling door de wand van de lens 32 te verhinderen, is het buitenoppervlak bekleed met een geschikte dunne geleidende laag, bijvoor-beeld een zilverlaag. Deze laag wordt hierna aangeduid als elektromagnetisch/elektrostatisch afschermorgaan.

35 Het richtorgaan van de antenne 10 is uitgevoerd als een aantal met axiale tussenruimten aan weers-zijden van de aangedreven ring 22 geplaatste richtringen.

Aan elke zijde van de ring 22 bevinden zich vier van derge-lijke ringen, die op een afstand van elkaar en van de ring 40 22 liggen, welke overeenkomt met 10° langs de sinusvormige 810-345 -8- baan van het inwendige oppervlak van de lens 32. Dit is in fig. 1 weergegeven voor de snijpunten van de vlakken van de ringen 24, 26, 28 en 30 met de gradenas. Voor elke richtring wordt de nominale omtrek bepaald door de cirkelvormige snij-5 lijn van het vlak van de ring met het omwentelingsoppervlak, dat het binnenoppervlak van de lens bepaalt. Voor elke ring is de afmeting D aldus bepaald. De diameter van het dwars-doorsnedeoppervlak van het ringmateriaal wordt vervolgens volgens de bovengenoemde formule bepaald, waarbij de karak-10 teristieke impedantie gelijk blijft aan de hierboven beschre-ven waarde. Hierdoor worden niet alleen de nominale omtrek-ken van de richtringen van de ring 22 afbewegend kleiner, doch worden tevens de diameters van de dwarsdoorsnede-oppervlakken van de ringen kleiner. Bij wijze van voorbeeld 15 zijn hierna enige afmetingen in tabel I opgenomen, die vol-deden voor de ringen van de antenne 10.

Tabel I.

ringen D' (cm) d' (cm) 22 18,89 0,648 20 20,24 18,64 0,638 18,26 ΙΊ',Ι/Ί 0,607

16,28 16,373 . 0,56JL

14,30 14,483 0,495

Wanneer de antenne 10 wordt gebruikt als 25 zendantenne, wordt de ring 22 aangedreven door een geschikte spanningsbron, die op de bovengenoemde frequentie werkt. Ten einde de transmissie optimaal te doen plaatsvinden, is het van belang, dat deze ring 22 wordt aangestuurd in precies diametraal tegenover elkaar liggende punten op de ring.

30 Zoals in fig. 2 is weergegeven, zijn geleiders 46, 48 aan’-gebracht, die coaxiaal verlopen in een vlak 5Q (dat loodrech.t staat op het vlak van de tekeningl, dat loodrecht staat op de as 34, welke geleiders 46, 48 met dergelijke diametraal tegenover elkaar liggende punten op. de ring 22 zijn verbon-35 den. Deze geleiders 46, 48 kunnen op elke geschikte wijze zijn uitgevoerd en op elke geschikte wijze in de wand van de lens 32 zijn gemonteerd. Bij een dergelijke aansluiting kan het vlak 50 als het hoge impedantievlak van de antenne worden aangeduid. Een ander belangrijk punt ten aanzien van 8 10 :· 3 4 5 J? -9- de werking van de antenne 10 is, dat de aansluitingen van de geleiders 46, 48 op een spanningsbron zodanig zijn, dat de aan de diametraal tegenover elkaar liggende punten van de ring 22 en de geleiders 46, 48 toegevoerde signalen al-5 thans nagenoeg 180° uit fase zijn. Deze aansluitingen maken geen deel uit van de onderhavige uitvinding, doch worden hier genoemd, omdat zij van belang zijn voor het waarborgen van een maximaal doelmatig bedrijf van de antenne.

De beschreven lens 32 is tot nu toe beschre-10 ven als een uit een geheel bestaand voorwerp. Het verdient met andere woorden de voorkeur, dat de lens uit een stuk materiaal bestaat. Het kan echter onder omstandigheden een-voudiger zijn om de lens uit twee helften op te bouwen, die worden samengevoegd. In dit geval is het voor het waarborgen 15 van een maximaal doelmatig bedrijf van de antenne van belang, dat de scheiding tussen de beide helften in het hoge impedantievlak 50 ligt.

Zoals reeds werd opgemerkt, bepaalt de ont-vanger 12 in wezen de onderzoekszone voor de antenne. Het 20 doel van de ontvanger is om de straling, die door de antenne 10 op het brandpunt 10b wordt gericht, op te vangen. Bij voorkeur is de ontvanger 12 ten opzichte van het brandpunt 10b enigszins naar de antenne 10 geschoven. De ontvanger 12 is gevormd als een geleidende buis met korte lengte. Bij het 25 weergegeven uitvoeringsvoorbeeld heeft de ontvangerbuis een axiale af meting in de richting van de as 24 van ongeveer 1,25 cm en een nominale diameter 12 D van eveneens 1,25 cm.

De wanddikte van de ontvangerbuis 12 bedraagt ongeveer 0,32 cm. De ontvanger 12 is coaxiaal met de antenne 10 30 gemonteerd en op geschikte wijze in de positie volgens fig.

1 ten opzichte van de antenne vergrendeld. De ontvanger 12 is bij voorkeur zodanig ten opzichte van het brandpunt 10b opgesteld, dat het centrale vlak 52, dat loodrecht op de as 34 staat, de baan 38 snijdt, waar deze laatste de nominale 35 diameter van de ontvanger 12 snijdt. Dit snijpunt is in fig.

1 met 54 aangeduid.

De onderzoekszone voor de antenne 10 is in fig. 1 met een streeplijn 56 aangeduid. De zone 56 is ongeveer cilindrisch, heeft nagenoeg dezelfde uitwendige af-40 metingen als de ontvanger 12 en bevindt zich- in de spiegel- 8104945 k __ -.1Q- v- w beeldpositie van de ontvanger 12 aan de andere zijde van de antenne 10,enigszins binnenwaarts van het brandpunt 10a.

Bij gebruik van de antenne 10 om bijvoor-beeld een toestand binnen het hart van een persoon te bewa-5 ken, wordt de antenne zodanig gericht, dat de zone 56 zich in de positie binnen het hart bevindt, waar de waarneming moet worden uitgevoerd. Elektromagnetische energie wordt door een spanningsbron aan de aangedreven ring 22 geleverd. Hierdoor vindt een uitstraling plaats in axiaal tegengestelde 10 richtingen vanaf de ring 22 vanuit een paar diametraal tegenover elkaar liggende punten 58, 60 (zie fig. 2), die 90° zijn verschoven ten opzichte van de verbindingspunten van de ring 22 met de geleiders 46, 48. De punten 58, 60 liggen in een gemeenschappelijk vlak 62, dat de as 34 bevat 15 en loodrecht op het vlak van de tekening staat. De straling vanuit deze beide punten 58, 60 wordt door de lens 32 naar de brandpunten 10a, 10b gericht. Doordat de uitstraling vanuit punten optreedt, kan een hoge resolutie met de lens worden bereikt. De richtringen 14-30 geleiden te zamen met 20. de lens 32 de straling naar de punten 10a, 10b.

Doordat de brandpunten van de antenne op een afstand van een kwart golflengte van het vlak van de ring 22 liggen, veroorzaken de spanning- en stroomomstandig-heden, die in de zone 56 heersen tengevolge van de impedan-25 tie van het materiaal in deze zone, hiermee samenhangende spanning- en stroomomstandigheden in de ontvanger 12. Door het bewaken van de elektrische omstandigheden in de ontvanger 12 is het derhalve mogelijk om bepaalde eigenschappen van het materiaal in de zone 56 vast te stellen. Aanslui-30 tingen voor het afnemen van een signaal van de ontvanger 12 komen overeen met de stuuraansluitingen van de ring 22.

Deze aansluitingen liggen bij voorkeur in het hoge impedan-tievlak 50, waarbij op de relatieve lengte van de aansluitingen wordt gelet, ten einde te waarborgen, dat de door de 35 ontvanger ontvangen signalen naar het bewakingsapparaat worden gezonden met een faserelatie van 180°.

De antenne AQ..richt derhalve energie nauw— keurig in een voorafbepaalde onderzoekszone, waarbij de elektrische eigenschappen kunnen worden hepaald door middel 40 van elektrische variaties, die optreden in een andere zone 8104945 -11- (de door de ontvanger 12 ingenomen zone), naar welke zone de antenne eveneens straling richt. Er is geen fysisch contact nodig met het materiaal in de onderzoekszone. De posi-tie van de onderzoekszone kan eenvoudig worden verschoven 5 door de stand en de hoogte van de antenne te varieren. De afmetingen van de zone kunnen worden gewijzigd door het veranderen van de afmetingen van de ontvanger 12.

In fig. 3 is gedeeltelijk een gewijzigde uitvoeringsvorm van de antenne 10 weergegeven. In fig. 3 is 10 een klein gedeelte van de antenne 10 weergegeven, welk ge-deelte het gebied omvat waar het vlak 36 en de baan 38 el-kaar snijden (nabij de top van de antenne volgens fig.11.

Bij deze uitvoeringsvorm is het aangedreven element van ge-lijke omvang aan en vormt het een geheel met het richtorgaan IS of de richtelementen van de antenne, doordat het is uitge-voerd als een continu geleidend element, dat tegen het bin-nenoppervlak van de lens 32 is gemonteerd. Dit element is in fig. 3 met 64 aangeduid. De radiale dikte van het element 64 in het vlak 36 komt overeen met de afmeting d voor de ring 20 22. Op overeenkomstige wijze is de dikte van het element ter plaatse van de vlakken van de hierboven beschreven richt-ringen in deze vlakken gelijk aan de respectieve dwarsdoor-snedediameters van de respectieve richtringen. Het binnen-en buitenoppervlak van het element 64 verloopt volgens sinus-25 vormige banen, die door deze varierende afmetingen worden bepaald. De dikte van het element 64 verloopt derhalve van de grootste afmeting in het vlak 36 tot de dunste afmeting aan de beide uiteinden van de antenne. Het radiale centrale punt van de wand van het element 64 volgt over de gehele 30 lengte de genoemde baan 38. De buitenafmetingen en de vorm van de lens 32 zijn identiek aan die van de lens volgens fig. 1.

Deze uitvoeringsvorm verschaft een iets groter rendement dan de aan de hand van de fig. 1 en 2 be-35 schreven uitvoeringsvorm. Een stuuraansluiting voor het element 64 wordt op precies dezelfde wijze uitgevoerd als de stuuraansluiting van de ring 22, namelijk door middel van diametraal tegenover elkaar liggende geleiders, zoals de geleider 46, 48, die contact maken met het element loodrecht 40 op de as 34 en in het vlak 50. Bij toepassing van--dergeli jke i 810' 34 5 * * .

-12- aansluitingen treedt bij het toevoeren van een stuursignaal straling op vanuit een paar op een afstand van elkaar gele-gen punten binnen het element/ welke punten in ligging over-eenkomen met de genoemde punten 58, 60.

5 De uitvinding is niet beperkt tot de in het voorgaande beschreven uitvoeringsvoorbeelden, die binnen het kader der uitvinding op verschillende manieren kunnen worden gevarieerd.

8104845

Claims (18)

1. Antenne, die elektromagnetische energie van een bepaalde golflengte gelijktijdig in twee tegengestel-de richtingen langs de antenne-as gefocusseerd kan uitstra-len, gekenmerkt door middelen, die een centraal, 5 ongeveer plat, als eindloze ring uitgevoerd geleidend orgaan bepalen met een nominale omtrek, waarvan de afmeting in een voorafbepaalde wiskundige verhouding staat tot de bepaalde golflengte, waarbij het vlak van bet orgaan het centrale vlak van de antenne bepaalt en loodrecbt op de antenne-as 10 staat, alsmede door in twee richtingen werkzame focusseer-middelen, die een elektromagnetisch/elektrostatisch afscherm-orgaan omvatten, dat is uitgevoerd als een ringvormige gelei-dende laag, die symmetrisch is ten opzichte van de antenne-as en die grenst aan en symmetrisch ligt aan weerszijden van 15 het centrale vlak, waardoor een paar brandpunten wordt ge-vormd, welke brandpunten op voorafbepaalde afstanden van het orgaan op de antenne-as liggen.

2. Antenne volgens conclusie 1, m e t het k e n m e r k, dat de focusseenniddelen zodanig zijn uitge- 20 voerd, dat de brandpunten op althans nagenoeg gelijke afstanden van het vlak van het .orgaan liggen.

3. Antenne volgens conclusie 1 of 2, m e t het kenmerk, dat de brandpunten op een afstand van ongeveer een halve golflengte van het orgaan liggen.

4. Antenne volgens βδη der voorgaande con- clusies, gekenmerkt door in twee richtingen werkzame geleidende richtorganen, die axiaal aan weerszijden van het orgaan zijn gelegen, welke richtorganen de straling van het orgaan naar de brandpunten richten.

5. Antenne volgens een der voorgaande conclu- sies, met het kenmerk, dat het genoemde orgaan is uitgevoerd als een aangedreven element, dat met een micro-golf-energiebron koppelbaar is en dat deze microgolf-energie gelijktijdig in tegengestelde richtingen langs de antenne-as 35 kan uitstralen, waarbij de focusseermiddelen de uitgestraalde energie naar de brandpunten convergeren.

6. Antenne volgens conclusie 5,met het kenmerk, dat het element een platte geleidende ring om-vat. k 810:945 -14-

7. Antenne volgens Conclusie 5 of 6, m e t het kenmerk, dat het aangedreven element en de richtorganen een geheel vormen.

8. Antenne volgens Gonclusie 5, 6 of 7, met 5het kenmerk, dat het aangedreven element een symme- trie-as besit, die samenvalt met de antenne-as, waarbij het aangedreven element en de richtorganen, gezien in een radiaal vlak, dat de symmetrie-as bevat, en aan een zijde van deze as, langs een gedeelte van een sinusvormige baan zijn ge-10 plaatst.

9. Antenne volgens conclusie 6, 7 of 8, met het kenmerk, dat de richtorganen ringvormige die geleiders omvatten.,. axiaal aan weerszijden van het vlak van het aangedreven element zijn aangebracht.

10. Antenne volgens conclusie 9, m e t het kenmerk, dat de geleiders bestaan uit een aantal op een afstand van elkaar gelegen, platte, geleidende richt-ringen, die coaxiaal met het aangedreven element zijn opge-steld.

11. Antenne volgens conclusie 10, m e t het kenmerk, dat de nominale diameter van de aangedreven ring groter is dan de nominale diameter van elk van de richtringen, waarbij de nominale diameter van de richt-ringen geleidelijk kleiner wordt naarmate de axiale afstand 25 tot het vlak van de aangedreven ring toeneeimt.

12. Antenne volgens een der voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat de nominale om~ trek van het genoemde orgaan althans nagenoeg gelijk is aan de bepaalde golflengte.

13. Antenne volgens een der voorgaande con clusies, met het kenmerk, dat de focusseermid-delen zijn uitgevoerd als een langgerekt, enigszins "olie-bol',’-vormig huis, dat coaxiaal is met het geleidende orgaan en dit orgaan omgeeft, waarbij de binnenwand van het huis, 15 gezien in elk radiaal vlak, dat de antenne-as bevat en slechts aan een zijde van deze as, verloopt volgens een gedeelte van een ongeveer sinusvormige baan,.die symmetrisch is gelegen ten opzichte van het geleidende orgaan.

14. Antenne volgens conclusie 13, m e t 40 h e t kenmerk, dat de sinusvormige baan zich aan weers- 8104345 4 * -15- zijden van de antenne uitstrekt en de transmissie-as van de antenne in de brandpunten snijdt.

15. Inrichting volgens conclusie 13 of 14, met het kenmerk, dat het geleidende orgaan ge- 5 deeltelijk in de binnenwand van het huis is ingebed tot een zodanige diepte, dat de nominale omtrek hiervan in alle pun-ten samenvalt met de sinusvormige baan.

16. Antenne volgens conclusie 13, 14 of 15, met het kenmerk, dat de wanddikte van het huis 10 vanaf het vlak van het geleidende orgaan in de richting van beide uiteinden van het huis geleidelijk afneemt.

17. Antenne volgens conclusie 16, me t het kenmerk, dat de wanddikte van het huis, radiaal gemeten in verschillende axiaal op een afstand van elkaar 15 gelegen vlakken, die parallel aan het vlak van het geleidende orgaan verlopen, in alle punten een constante fractie bedraagt van de binnendiameter van de huiswand, die in het betreffende vlak wordt gemeten.

18. Antenne volgens Sen der voorgaande con- 20 clusies, met het kenmerk, dat het geleidende orgaan twee op een afstand van elkaar gelegen, elektro-magnetische straling uitstralende punten bepaalt, waarvan de posities ten opzichte van elkaar samenhangen met de bepaalde golflengte. . 810': C 4 5