NO843730L - Fremgangsmaate for fremstilling av antenner - Google Patents

Description

Denne oppfinnelse angår antenner av den art som omfatter

en reflekterende overflate som samler eller fokuserer strålingen. Antenner av denne art er f.eks. radarantenner, såkalte parabolske antenner for sending og mottagning av f.eks. satelittfjernsyn, samt antenner for telefonkommunikasjon. Antenner av denne art har vært kjent i mange år, og disse antenner har blitt laget på forskjellige måter. Hittil har disse antenner hatt en tilbøyelighet til å være forholdsvis kostbare i fremstilling eller har hatt dårlig kvalitet som følge av det faktum at den reflekterende overflate må være meget omhyggelig formet for å muliggjøre en optimal utgang. Allerede meget små av-vikelser fra den ideelle overflate resulterer i vesentlige effekttap. En fremstillingsmetode som har vært brukt for produksjon av antenner av denne art, består i å inneslutte et metallnett i et glassfiberforsterket plastmateriale, hvilket f.eks. er vist i US patent 2 948 896.

En annen fremstillingsmetode består i å belegge den reflekterende overflate av antennen med et metall, slik som f.eks. vist i fransk patent 2 502 852, som i likhet med an-ordningen ifølge ovennevnte US patent er en lagvis (sandwich-) konstruksjon, dvs. en konstruksjon med flere forskjellige lag med sikte på å oppnå en tilstrekkelig styrke. Disse to nevnte konstruksjoner er imidlertid forholdsvis kostbare å produsere som følge av det store antall fremstillingstrinn og mengden av deler som brukes. Heller ikke blir den ønskede nøyaktighet av den reflekterende overflate oppnådd. Denne nøyaktighet er på sin side meget viktig for å sikre maksimal antennevinning.

Formålet med oppfinnelsen er derfor å definere en ut-førelse og en fremgangsmåte for fremstilling av parabolske antenner som er vesentlig enklere enn den kjente teknikk og samtidig resulterer i forbedret nøyaktighet av den reflekterende overflate.

I henhold til oppfinnelsen blir dette formål oppnådd

ved vakuumforming av antennen eller utforming av denne i en oppvarmet tilstand fra f.eks. et plastmateriale, som før formingen kan være belagt med et metallskikt. På denne måte blir det oppnådd en meget nøyaktig reflekterende overflate for vedkommende mikrobølger, med en forholdsvis billig metode.

Reflektoren kan lages med et reflekterende lag, fortrinnsvis

av metall, enten på sin frontside eller på baksiden av plast-laget.

I tilfelle av at metallskiktet er anordnet på utsiden

kan det ikke forbli i denne tilstand, men må få et passende belegg eller må dekkes på en annen måte med et beskyttende lag, ikke bare for å beskytte metallskiktet, men også for å hindre at den parabolske antenne virker som en solreflektor som kunne brenne mottageranordningen i fokuseringspunktet.

Det er viktig at laget foran den reflekterende overflate

er meget tynt eller har en tykkelse som står i forhold til bølgelengden av den stråling som skal reflekteres, for å

hindre effekttap.

Ved en utførelsesform av oppfinnelsen innbefatter ut-formingen ikke bare metallskiktet og et bærende plastlag,

men også et tredje lag, slik at metallskiktet er innesluttet mellom to plastlag, nemlig et tynt lag og et tykkere lag, henholdsvis foran og bak metallskiktet. Denne forming kan finne sted ved en felles samtidig operasjon eller i separate operasj oner.

Flere forskjellige typer av materiale kan brukes for fremstillingen av en antenne i henhold til oppfinnelsen.

F.eks. kan et akrylmateriale brukes og eksempelvis en blanding bestående av 25% slagfast akrylmateriale og 75% av et ikke-slagfast akrylmateriale.

I en antenne som spesielt er beregnet for nordlige bredde-grader, er det mulig å anordne oppvarming av antennen på

kjent måte bak det skall som omfatter de forannevnte lag,

og å anordne et annet skall bak varmeinnretningen, delvis for å inneslutte varmen og delvis for å beskytte varmeinnretningen. Disse skall omslutter et lukket mellomliggende mellomrom for varmeinnretningen, hvilket mellomrom også tjener til å fordele den oppvarmede luft. Ved en utførelse av oppfinnelsen kan varmelaget, som kan bestå av motstandstråder, varmeduk eller lignende, og det bakre omsluttende skall, tilformes i samme operasjon. Eventuelt kan skummetoden anvendes. Ved hensiktsmessig omslutning av varmeinnretningen på denne

måte eller en annen måte som eksempelvis blir omtalt nedenfor, vil det være mulig å mate varmeinnretningen direkte med nett-spenning uten en mellomtransformator og uten sikkerhetsrisiko.

Tilformingen av antennen kan fortrinnsvis skje mot en positiv støpeform, dvs. den overflate som bringes i berøring med støpeformen er antennens frontside. På denne måte opp-

når man også den fordel at det samme verktøy kan brukes uav-hengig av hvor mange lag det er eller hvor tykk antennen skal gjøres. I tilfelle av at varmeinnretningen også blir innesluttet ved formingen, er det mulig, hvis denne består av radielle spiler som holder motstandstrådene, å oppnå radielt forløpende fremspring i det bakre skall eller lag, som ytterligere øker stivheten av antennen. Selvsagt kan lignende forsterkninger bli oppnådd på annen måte, f.eks. ved å forme et bakre skall i en separat operasjon, med et passende stort mellomrom tildannet for varmeinnretningen mellom antennens fremre og bakre skall.

Det er selvsagt også mulig for plassering av en varme-innretning mellom fremre og bakre skall, å inkludere avstandselementer av et passende materiale, dvs. polyuretan. Det ligger selvsagt også innenfor oppfinnelsens ramme en mulighet for å utføre formingen i to trinn, slik at det fremre lag eller skall først blir tildannet i overensstemmelse med støpe-formen, og derefter blir det eller de bakre skall henholdsvis lag oppvarmet og formet ved hjelp av sugevirkning eller trykk over det første og fremre skall.

Oppfinnelsen skal nedenfor beskrives ved hjelp av et eksempel under henvisning til tegningene. Figur 1 viser et snitt gjennom en del av en antenne i henhold til oppfinnelsen, mens figurene 2 og 3 viser opphengningen av antennen.

Den antenne som er vist på figur 1 omfatter et fremre

skall som er gitt henvisningstallet 1. Dette skall har på

sin side et bakre bærende plastlag 2, et metallskikt 3 anbragt på forsiden av dette, og med en tykkelse på omkring 12 mikrometer og et beskyttende lag foran metallskiktet, hvilket beskyttende lag er på 130-150 mikrometer og har henvisningstallet 4. Istedenfor å være bygget opp på denne måte kan det fremre lag være forholdsvis tynt, fortrinnsvis på maksimalt 1,5 mm og belagt med metall som på baksiden vil være beskyttet på denne måte i det indre av antennen. Antennen omfatter videre et bakre skall med henvisningstall 5. Det fremre skall 1 og det bakre skall 5 er så ved sin omkrets anordnet

nær inntil hverandre og forseglet med en forsegling 6 (f.eks.

ved liming), som løper rundt omkretsen av antennen. Antennen kan enten være en ubrudt overflate eller kan være forsynt med et hull i midten slik som vist. Hullet i midten kan være lukket på samme måte som den ytre kant eller på den måte som er vist med en ring 15 mellom antenneskallene og et gummiprofil 22 som griper denne avstandsring 15 samt de to antenneskall.

Som det kan sees er skallene 1 og 5 formet slik at de mellom seg danner et mellomrom, hvor en motstandstråd 7 er plassert. Denne er på venstre del av tegningsfiguren vist festet i en holder 8 som strekker seg som spiler og er forsynt med skråttliggende skår, slik at motstandstråden ikke kan løsne sitt grep. Holderdelene 8 som er arrangert som spiler er festet til det bakre antenneskall, f.eks. ved hjelp av plastnagler 23. Ved den høyre del av figur 1 er motstandstråden 7 anbragt på eller i en isolerende skive 9 som ytterligere forbedrer oppvarmingen av forsiden av antennen, fordi varmen fra motstandstråden 7 hindres av isolasjonen fra å ledes bakover. Da det såvel i den høyre som i den venstre utførelses-form er til stede et luftmellomrom for luftsirkulasjon bak frontskallet i antennen, blir det sikret en jevn oppvarming av antennens frontskall.

Ved sin ytre kant er antennen elastisk opphengt i en sirkulær ramme. Denne elastiske forankring blir oppnådd ved hjelp av gummielementer 10 i hvilke det er festet bolter som på sin side er festet i antennen henholdsvis i den bærende konstruksjon, som på figur 1 spesielt utgjør en ramme 11.

I festepunktene for det elastiske element 10 ved antennen

er det anvendt spesielle skiver tilpasset den sirkulære form av antennen, delvis for å oppnå en god forsegling og delvis for å tillate så meget bevegelsesfrihet som mulig mellom antennen og den bærende ramme. Da det er arrangert mange elastiske festeelementer 10 rundt antennen, beholder antennen alltid den samme grad av retningsstabilitet som den bærende ramme, slik at antennen til tross for det elastiske arrangement av denne, som tillater bevegelse som følge av temperatur-forskjeller, alltid opprettholder sin retning, hvilket er meget viktig for å oppnå god mottagning.

Figur 2 viser den bærende ramme for antennen på figur

1, som her er vist bare skjematisk og betegnet med henvisningstallet 12. Den sirkulære ramme 11 er forbundet med ytterligere enkeltdeler i rammekonstruksjonen som er lagret i et øvre lagerpunkt 13 og kan reguleres med en skrue 14 med hensyn til elevasjon. Som det særlig fremgår av figur 3 består lageret 13 av to ører 17 og 18 med en støtte 16 anordnet mellom disse ører og en ikke vist lagring mellom disse.

Da ørene 17 og 18 befinner seg forholdsvis langt fra hverandre blir det oppnådd god stabilitet selv om det skulle forekomme slark i lageret 13. Støtten 16 er på sin side festet til en vertikal støtte 19 som i sin tur utgjør en lagring for bevegelse i horisontalplanet, i en fast ramme betegnet med henvisningstallet 20 og som er beregnet å festes til en vegg eller en mast.

Ved et av ørene 18 er det videre festet en tverrgående støtte 21 som strekker seg til en rammedel 20, og med hvis hjelp det kan oppnås en finjustering eller -endring av antennens retning i horisontalplanet. Ved å montere støtten 19 på

i og for seg kjent måte parallelt med jordaksen er det mulig å bruke antennen for mottagning eller sending av signaler fra flere forskjellige satelitter. Antennen blir omstilt fra den ene satelitt til den annen bare ved en liten endring i justeringsinnretningen 21. Justeringsinnretningen 21 kan også erstattes med en innretning drevet av en elektromotor.

Endelig skal det nevnes at den bedre nøyaktighet og

den forbedrede konstruksjon av antennen i henhold til oppfinnelsen, resulterer i et langt sterkere signal enn det som er tilfelle ved de kjente antenner, hvilket i sin tur innebærer at antennen i henhold til oppfinnelsen kan lages med omkring 30% mindre diameter enn det som ellers kunne ha vært mulig.

Det er også mulig innenfor rammen av oppfinnelsen å

påføre det reflekterende belegg etter tildannelsen eller formingen, f.eks. ved metallpåsprøyting.

Claims (12)

1. Fremgangsmåte for fremstilling av bolleformede antenner inn-rettet til å motta eller sende stråling ved mikrobølgelengder, karakterisert ved at antennen fremstilles ved vakuum-forming eller varme-forming av et egnet termoplastmateriale, til den ønskede form.

2. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at materialet omfatter et bærende lag av termoplastmateriale belagt med et reflekterende, elektrisk ledende skikt.

3. Fremgangsmåte ifølge krav 2, karakterisert ved at det reflekterende skikt er innesluttet mellom to plastlag, som alle er tilformet i en og samme operasjon.

4. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at det reflekterende skikt er innesluttet mellom to separat til-dannede plastlag.

5. Fremgangsmåte ifølge krav 3 eller 4, karakterisert ved at det reflekterende skikt er anbragt på baksiden av det fremre lag ved anvendelse av metallfolie- eller flammeteknikk.

6. Fremgangsmåte ifølge krav 1 eller 2, karakterisert ved at det efter tilformingen av lag til et skall blir anordnet elektriske varmeinnretninger på baksiden av dette, som så blir omsluttet av et bakre skall med et mellomliggende mellomrom som er så stort at luftsirkulasjon i det lukkede mellomrom kan sikre en jevn oppvarmning.

7. Fremgangsmåte ifølge et av kravene 1-6, karakterisert ved at det er anbragt avstandselementer mellom de to lag.

8. Fremgangsmåte ifølge et av de foregående krav, karakterisert ved at den ytre kant av antennen blir forseglet efter fremstillingen.

9. Fremgangsmåte ifølge krav 8, karakterisert ved at forseglingen blir oppnådd ved hjelp av et profilelement av gummi eller plast.

10. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at et metallskikt efter fremstillingen av antennen blir påført på frontsiden, med et beskyttende lag anbragt på dette.

11. Antenne fremstilt ifølge et av de foregående krav 1 - 10, karakterisert ved at den omfatter et bolleformet antenne-element som ved sin omkrets er festet til en ramme ved hjelp av elastiske elementer som fortrinnsvis er anordnet med jevn avstand rundt omkretsen.

12. Fremgangsmåte ifølge et av kravene 1-10, karakterisert ved at antennen gis en parabolsk form.