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Rotationsparabolantenne Für Richtfunkverbindungen sind bekanntlich
schon seit langem Rotationsparabolantennen im Gebrauch. Für kleinere Wellenlängen
sind deren Reflektoren meist aus einem Stück gefertigt, während die weit ausladenden
Reflektoren von grundsätzlich gleicher Gestaltung, die für größere Wellenlängen
in Betracht kommen, mosaikartig aus Flächenstücken zusammengesetzt sind.
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Für diese mosaikartige Zusammenfügung haben bisher ausschließlich
mehrfach gekrümmte Flächenstücke Verwendung gefunden. Das Rotationsparaboloid wurde
auf diese Weise praktisch ideal nachgebildet, denn sowohl in der Ebene der Erzeugenden
als auch senkrecht zu ihr sind diesen Flächenstücken die jeweils in Betracht kommenden
Krümmungen eingeprägt worden.
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Durch die eben geschilderte mehrfache Krümmung der einzelnen Flächenstücke
war ihre Fertigung umständlich und teuer. Darüber hinaus erforderte ihre bereits
erwähnte Aneinanderfügung zu einem praktisch idealen Paraboloid eine sehr sorgfältige
Montagearbeit mit wiederum entsprechendem Aufwand.
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Bei Zylinderparabolantennen ist es an sich bereits bekannt, die Reflektorfläche
aus ebenen Metallplatten aufzubauen und die Breite dieser Platten klein gegenüber
dem Reflektordurchmesser zu wählen.
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Es ist Aufgabe der Erfindung, eine einfache und billig herstellbare
Rotationsparabolantenne mit guten elektrischen Eigenschaften zu schaffen.
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Ausgehend von einer Rotationsparabolantenne, deren Reflektorfläche
aus Flächenstücken mosaikartig zusammengesetzt ist, schlägt die Erfindung vor, die
Größe der Flächenstücke, die allenfalls in nur einer Richtung gekrümmt, vorzugsweise
sogar eben sind, derart zu wählen, daß jedes Flächenstück einerseits an seinen Rändern
und andererseits in seinem Mittelteil von der idealen Parabolfläche aus nach entgegengesetzten
Richtungen hin gleiche Abstände von maximal 0,1 @ aufweist.
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Weitere Merkmale der Erfindung sind in der nachstehenden Beschreibung
an Hand der Zeichnung erläutert. In ihrer Fig. 1. ist dabei zunächst von dem bekannten
Aufbau eines einschlägigen Reflektors aus mosaikartig aneinandergefügten Flächenstücken
ausgegangen; Fig. 2 gibt den halben Aufbau eines solchen Reflektors bei Betrachtung
seiner konkaven Seite in Richtung der Paraboloidachse wieder, wenn in einer erfindungsgemäßen
Ausführung ebene Flächenstücke verwendet sind; Fig. 3 zeigt dafür eine beispielsweise
zweckmäßige Art der Aneinanderfügung solcher Flächenstücke; in Fig. 4 ist schließlich
wiederum die halbe Ansicht des Reflektors bei Betrachtung seiner konkaven Seite
in der Achsrichtung für den erfindungsgemäßen Fall gezeigt, daß die Flächenstücke
sektorförmig gestaltet sind.
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Nach Fig. 1 ist der als Rotationsparaboloid gestaltete Antennenreflektor
1 auf seiner gesamten konkaven Seite 2 so aus einzelnen Flächenelementen, z. B.
4 bis 6, zusammengesetzt, wie es sich aus der Darstellung innerhalb der Bruchlinie
3 ergibt. Die Flächenstücke 4 bis 6 sind hier in der bereits eingangs bezeichneten
bekannten Weise ausgebildet, d. h. einerseits in der durch die Erzeugende des Paraboloids
bestimmten Ebene und andererseits quer dazu in genauer Anpassung an die geometrische
Gestaltung des Paraboloids gekrümmt.
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Bei Betrachtung der konkaven Seite des Paraboloids 1 in Richtung des
Pfeiles Z ergibt sich ein Kreisnetz, wie es zur Hälfte in Fig. 2 dargestellt ist.
Bei diesem Kreisnetz sind jedoch in Abweichung von den bereits behandelten Flächenstücken
4 bis 6 nach Fig. 1 erfindungsgemäß solche verwendet, die nach keiner Richtung gekrümmt,
also völlig eben sind. Die Größe dieser als gedrungene Trapeze ausgeführten Flächenstücke
nimmt zum Scheitel S des Paraboloids hin ab. Während also die Flächenstücke 7 bis
9 am Rand des Paxaboloids gleiche Größe und gleiche Gestaltung aufweisen, verringert
sich der Flächeninhalt zum Scheitel S hin, wodurch die Flächenstücke 10 bis 12,
die dem Scheitel S schon nahe benachbart sind, in ihrer Größe erheblich geringer
sind.
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Der gedrungene Aufbau jedes Flächentrapezes ergibt sich dadurch, daß
deren Seitenlängen annähernd gleich sind. Es ist dabei jedoch zu beachten, daß die
Seitenlänge der dem Rand benachbarten Trapeze, also z. B. der Flächenstücke 7 bis
9, größer ist als die
mittlere Länge der innen gelegenen Flächenstücke,
wie z. B. 10 bis 12. Die Abnahme der Flächengröße zum Scheitelpunkt S hin ergibt
sich aus der in dieser Richtung zunehmenden Krümmung des Paraboloids. Um nämlich
trotz seines Aufbaues aus ebenen Flächenstücken 7 bis 12 ein günstiges Reflexionsverhalten
zu erzielen, ist die geschilderte Verringerung der Flächengröße zum Scheitelpunkt
S hin vorteilhaft.
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Zur Erzielung eines günstigen Reflexionsverhaltens ist es beim Aufbau
des aus Fig.2 ersichtlichen Flächennetzes einem weiteren erfinderischen Merkmal
entsprechend angezeigt, diese Flächenstücke derart aneinanderzufügen, daß jedes
von ihnen einerseits an den Rändern und andererseits in seinem Mittelteil von der
Parabolfläche bzw. einer Schnittkurve 13 (vgl. Fig.3) aus nach entgegengesetzten
Richtungen hin gleiche Abstände 14 bis 19 aufweist. Mit 20 und 21 sind dabei zwei
beispielsweise Flächenelemente bezeichnet.
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Bei der bereits behandelten Verringerung der Flächengröße der Trapezstücke
vom Rand des Paraboloids (also z. B. der Elemente 7 bis 9) zum Scheitel hin (also
z. B. die Flächenstücke 10 bis 12) empfiehlt es sich, die an Hand von Fig. 3 erörterte
Maßnahme durchgehend in der Weise zu verwirklichen, daß die Abstände, z. B. 14 bis
16, durchgehend vom Rand zum Scheitel des Parabols den gleichen absoluten Wert aufweisen.
Wird zur Erreichung dieses Zwecks die jeweilige Größe der Flächenstücke entsprechend
angepäßt, so läßt sich mit geringstem Aufwand (Verwendung nur ebener Flächenstücke)
selbst für größte Reflektorabmessungen ein Paraboloid günstigsten Reflexionsverhaltens
erzielen. Dies ist besonders dann der Fall, wenn die erwähnten Abstände, z. B.
14 bis 16, kleiner als 0,1 @ sind.
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Nach Fig. 4 ist der Aufbau des Kreisnetzes, welches bei Betrachtung
der konkaven Seite des Paraboloids 1 in Richtung des Pfeiles Z (vgl: Fig. 1) ersichtlich
ist, aus sektorförmigen Flächenstücken, z. B. 22 bis 24, gebildet. Die einzelnen
Sektoren sind hier in einer Richtung gekrümmt, und zwar jeweils in der Ebene der
Erzeugenden des Paraboloids. Eine quer dazu verlaufende Krümmung, wie sie bei den
bekannten Flächenstücken (z. B. 4 bis 6 in Fig. 1) eingeprägt war, ist bei den erfindungsgemäßen
sektorförmigen Flächenstücken 22 bis 24 nicht verwirklicht. In dieser Querrichtung
ist vielmehr ein geradliniger Verlauf der Flächenstücke gegeben, wodurch die an
Hand der Fig. 3 geschilderte Maßnahme insoweit auch auf die Ausbildung nach Fig.
4 Anwendung finden kann. Es sind dadurch sowohl die Fertigungskosten des einzelnen
sektorförmigen Flächenstücks als auch deren Zusammenfügung zu einem geschlossenen
Paraboloid erheblich niedriger, was sich besonders bei der Herstellung von Antennenreflektoren
für relativ lange Wellen bemerkbar macht.
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Die vorstehenden Darlegungen über den Aufbau einer Parabolantenne
aus ebenen Flächenstücken ist auf die Anwendung bei Rotationsparaboloiden nicht
beschränkt. Sie läßt sich nämlich im gleichen Aufbau aus ebenen Flächenstücken,
wie er an Hand der Fig. 2 und 3 erläutert wurde, auch auf die an sich bekannte zylindrische
Parabole anwenden. Es werden hierbei ebenfalls sehr geringe Fertigungskosten und
damit die gleichen Vorteile erzielt wie bei den eingehend behandelten Rotationsparabolen.