DE895316C - Antennenanordnung zur Erzeugung eines Doppelachtdiagramms - Google Patents
Antennenanordnung zur Erzeugung eines DoppelachtdiagrammsInfo
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- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
- H01Q21/00—Antenna arrays or systems
- H01Q21/24—Combinations of antenna units polarised in different directions for transmitting or receiving circularly and elliptically polarised waves or waves linearly polarised in any direction
- H01Q21/26—Turnstile or like antennas comprising arrangements of three or more elongated elements disposed radially and symmetrically in a horizontal plane about a common centre
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- H01Q21/06—Arrays of individually energised antenna units similarly polarised and spaced apart
- H01Q21/20—Arrays of individually energised antenna units similarly polarised and spaced apart the units being spaced along or adjacent to a curvilinear path
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Description
Die Erfindung erstrebt einen verbesserten Antennenaufbau zur Erzeugung eines eben polarisierten
Strahlungsdiagramms in Form von gekreuzten Achten, insbesondere für Richtstrahlantennen.
'Die besonderen Vorzüge dieser der Erfindung entsprechenden Antenne bestehen in ihrem gedrängten Aufbau und ihrer mechanischen
Unempfindlichkeit.
Erfindungsgemäß sind vier Schleifen in der PoIarisationsebene
symmetrisch nebeneinander um einen mittleren Punkt angeordnet und ihre als Strahler
wirksamen Teile bilden eine im wesentlichen geometrische Form.
Die Antenne ist speziell für Navigationszwecke geeignet. Sie kann bei entsprechender Ausgestaltung
direkt an einem metallischen Mast oder an sonstigen Tragvorrichtungen ohne Verwendung von Isolatoren
befestigt werden.
In den Figuren sind beispielsweise Ausführungsformen der Erfindung dargestellt. Im einzelnen
zeigt
Fig. ι einen Grundriß eines geeigneten Antennenaufbaus
entsprechend der Erfindung,
Fig. 2 eine perspektivische Ansicht der Antenne nach Fig. ι mit einer schematischen Darstellung der
Verbindungen dieser Antenne mit einem Signalsystem,
Fig. 3 eine perspektivische Ansicht einer gegenüber Fig. 2 etwas abgewandelten Antennenanordnung
und
Fig. 4 eine qualitative Darstellung des Strahlungsdiagramms derartiger Antennen.
In der Antennenanordnung nach Fig. ι und 2 werden die Strahlerelemente von vier Schleifen 1, 2,3
und 4 gebildet, von denen jede aus einer konzentrischen Leitung mit dem Innenleiter 5 und 'dem
Außenleiter 6 besteht.
■Die Schleifen 1 bis 4 sind horizontal in der gleichen
Ebene angeordnet und haben im wesentlichen die Form eines gleichschenkligen Dreiecks mit den
gleichen Seiten 7 und 8, 9 und 10, 11 und 12 bzw.
13 und 14. Die Dreiecksschleifen sind symmetrisch um einen Mittelpunkt angeordnet. Ihre Spitzen
liegen in diesem Punkt, während ihre Grundlinien 15 bis 18 zusammen eine im wesentlichen geschlossene
quadratische Form bilden. Benachbarte Seiten benachbarter Dreiecksschleifen verlaufen parallel unmittelbar übereinander.
Zur Sicherung, daß die elektrisch wirksamen Längen von derartig benachbarten Seiten gleich
sind, und zur Erzielung eines stabilen Aufbaus sind die benachbarten Seiten vorzugsweise entlang ihrer
Länge verbunden, beispielsweise durch Lötung. Jedes Paar von benachbarten Seiten wird von einer
geschlossenen metallischen Abschirmung 20 umgeben. Diese Abschirmungen 20 sind sämtlich von
gleicher Länge, so daß die Anordnung elektrisch im Gleichgewicht ist. Jede Abschirmung 20 verläuft
von einem mittleren metallischen Anschlußkasten 21 zu einem der metallischen Abschlußkästen 22, von
denen jeder an den Außenecken eines Paares von benachbarten Seiten, beispielsweise der Seiten 10
und ία, angeordnet ist. Innerhalb dieser Abschlußkästen sind die benachbarten Seiten gekreuzt und
liegen außerhalb der Kästen in parallelen Ebenen. An ihrem inneren Ende, an der Spitze also, sind
die Schleifen 1 bis 4 offen. (Einander gegenüberliegende
Schleifen sind jeweils parallel geschaltet. Die inneren Enden der Seiten 7 und 8 der !Schleife isind
also nicht miteinander verbunden, sie sind dagegen durch die Leiter 23 und 24 innerhalb des
Anschlußkastens 21 mit den inneren Enden 12 bzw. 11 der Schleife 3 verbunden, die der Schleife 1
gegenüberliegt. In ähnlicher Weise sind die inneren Enden der Seiten 9 und 10 der Schleife 2 durch die
Leiter 25 bzw. 26 mit den inneren Enden der Seiten 14 bzw. 13 der Schleife 4 verbunden. Die Leiter 23
bis 26 werden jeweils von konzentrischen Leiterabschnitten gebildet, die sich innerhalb des Abschlußkastens
21 befinden.
Der Außenleiter jeder dieser Leiter 23 bis 26 ist in der Mitte.geöffnet, um eine Verbindung mit der
Zuführungsleitung zu ermöglichen. An dieser Stelle sind die Leiter 23 bis 26 jeweils mit einer der konzentrischen
Zuleitungen 27 bis 30 verbunden. Letztere sind symmetrisch angeordnet, und zwar innerhalb einer Metallabschirmung bzw.eines Mastes
31, der sich von dem (Boden des mittleren Anschlußkastens
21- nach unten erstreckt und gleichzeitig als
Halterung für die Schleifenanordnung dient. Die Leitungen 2,7 und 28 führen zu der einen Belastung
bzw. Energiequelle und die Leitungen 29 und 30 zu der anderen. Dadurch bilden die'Leitungen27und28
und die Leitungen 29 und 30 jeweils eine Doppelübertragungsleitung.
Die beschriebenen Belastungen oder Energiequellen können von Goniometerfeldspulen 32 und 33 6g
gebildet werden, deren zugehörige Suchspule 34 mit einem an einer S-ignalleitung 36 angekoppelten
Übertrager 35 verbunden sein kann. Im Falle der Verwendung des dargestellten Systems für Peilzwecke
würde die Signaleinrichtung eine Anzeigevorrichtung sein, während sie bei Baken aus irgendeiner
Energiequelle bestehen würde, die üblicherweise mit Tonfrequenz moduliert wäre.
Um die Strahlungselemente wirksam werden zu lassen, ist in den äußeren Leitern 6 jeder Schleife
ein Spalt bzw. Schlitz vorgesehen. Die äußeren Leiter der Schleifen i bis 4 sind also mit derartigen
Schlitzen 37 bis 40 versehen. Diese Schlitze ermöglichen eine Kopplung des inneren Leiters 5 an die
äußere Fläche des äußeren Leiters 6. Während die Lage des Schlitzes von Fall zu Fall verschieden
sein kann, ist es vorteilhaft, diese so schmal wie möglich zu machen, jedoch nicht so schmal, daß 'die
Kapazität zwischen den 'Enden der Außenleiter über diesen Schlitz bei der verwendeten Frequenz
praktisch einen Kurzschluß bewirkt.
Liegen die Schlitze in jeder Schleife jeweils genau in der Mitte gegenüber dem mittleren Anschlußkasten
21, so wird dieser auf Nullpotential der Schleife liegen. Dann ist es nicht nötig, die go
Schleife gegenüber dem Anschlußkasten und dem Tragmast 31 zu isolieren. In diesem Fall befindet
sich der Schlitz 37 direkt gegenüber dem Leiter 25 der Schleife 1. Der Leiter selbst liegt dann auf
Nullpotential und braucht deswegen nicht gegen den mittleren Anschlußkasten 21 isoliert zu sein. Es ist
zu ersehen, daß der Schlitz 37 in einer derartigen Anordnung direkt gegenüber der Dreiecksspitze der
Schleife 1 in der Mitte der Grundlinie des Dreiecks liegt. Die Schlitze 38, 39 und 40 sind in gleicher
Weise angeordnet.
Diese in Verbindung mit Fig. 1 und 2 beschriebene Anordnung weist ein Strahlungsdiagramm
auf, das genau in einer (Ebene, und zwar in diesem Fall horizontal, polarisiert ist. Die
Ströme fließen in entgegengesetzten Schleifen in entgegengesetzter Richtung. Wenn also der Strom
um die Schleife 1 im Uhrzeigersinn umläuft, läuft er in Schleife 3 entgegen dem Uhrzeigersinn um
und wenn er in Schleife 2 im Uhrzeigersinn umläuft, läuft er in Schleife 4 entgegen dem Uhrzeigersinn
um.
- Das erzeugte Strahlungsdiagramm hat im wesentlichem
die in Fig. 4 gezeigte Form von zwei gekreuzten Achten. Um eine Streuung des Diagramms
durch Interferenzeinflüsse, beispielsweise durch die Vertikalkomponente von abwärts geneigten Wellen,
zu verhindern, soll die Ausdehnung der strahlenden Teile der Anordnung vorzugsweise so klein sein,
wie es für die geforderte Empfindlichkeit möglich ist. Beispielsweise ist es vorzuziehen, daß die Seiten
der Anordnung, also die Längen der Grundlinien der dreieckigen Schleifen kleiner sind als ein Achtel
der kürzesten zu empfangenden Wellenlänge, während die Gesamtumfangslänge jeder Schleife kleiner
als eine Viertelwellenlänge sein soll. Die Höhe des
Mastes über dem Erdboden ist bezüglich ihres Einflusses auf das Strahlungsdiagramm unkritisch. Sie
kann beispielsweise von einer halben Wellenlänge bis mehrere Wellenlängen betragen.
Die in den Fig. ι und 2 dargestellten Anordnungen
sind in erster Linie zur Erzeugung horizontal polarisierter Strahlung geeignet. In manchen
Fällen ist es aber erwünscht, zusätzlich vertikal polarisierte Strahlung zu erzeugen, ohne jedoch
hierdurch die Form des Strahlungsdiagramms zu ändern. Dieses kann durch vertikale Dipole bewirkt
werden, die jeweils neben den Schlitzen in folgender Weise angeordnet sind.
In Fig. 3 sind die einzelnen Elemente entsprechend
den Fig. ι und 2 gekennzeichnet. Am Schlitz 37 befindet sich ein Dipol, dessen Oberteil 41 an der
linken Seite des Schlitzes und dessen Unterteil 42 an der rechten Seite des Schlitzes liegt. An dem entgegengesetzten
Schlitz 39 liegt das Unterteil 43 des Dipols an der linken Seite des Schlitzes, während
das Oberteil 44 an der rechten Seite des Schlitzes liegt. Es ist also zu ersehen, daß die Dipole an entgegengesetzten
Seiten entgegengesetzt gerichtet und dadurch um i8o° phasenverschoben sind. Dadurch
ergibt sich ein Uberkreuzen der elektrischen Verbindungen, wodurch ein achtförmiges Strahlungsdiagramm
entsteht. In gleicher Art sind die Dipole neben den Schlitzen 38 und 40 angeordnet. Das
Ober- und Unterteil des Dipols des Schlitzes 38 ist bezüglich des Ober- und Unterteils des Dipols des
Schlitzes 40 entgegengesetzt angeordnet. Die Dipole zeigen also vertikal polarisierte Strahlungsdiagramme,
die die Form von gekreuzten Achten haben. Diese Diagramme decken sich mit denen, die
von den horizontalen Schleifen erzeugt werden.
Natürlich sind viele weitere Ausführungsformen der Erfindung möglich. Beispielsweise sind die Abschlußkästen
22 nicht unbedingt notwendig. Ferner können die Leiter 25 und 26 statt mit zwei der vier
Leitungen 27 bis 30, die im Mast 31 abwärts geführt werden, mit einer symmetrischen Doppelleitung
verbunden werden und die Leiter 23 und 24 mit einer anderen gleichartigen symmetrischen
Doppelleitung.
Claims (8)
- Patentansprüche:i. Antennenanordnung zur Erzeugung eines eben polarisierten Strahlungsdiagramms der Form von gekreuzten Achten, gekennzeichnet durch vier Schleifen, die in der Polarisationsebene symmetrisch nebeneinander um einen mittleren Punkt angeordnet sind und deren als Strahler wirksame Teile eine im wesentlichen geschlossene geometrische Form bilden.
- 2. Antennenanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß diese Schleifen im mittleren Punkt offen sind und jeweils die offenen Enden von gegenüberliegenden Schleifen parallel geschaltet und mit einer Zuführungsdoppelleitung verbunden sind.
- 3. Antennenanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schleifen im wesentlichen die Form von Dreiecken haben, deren Spitzen im mittleren Punkt liegen und deren Grundlinien im wesentlichen ein geschlossenes Quadrat bilden.
- 4. Antennenanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jede Schleife aus einer konzentrischen Leitung mit einem Innen- und einem Außenleiter besteht und der Außenleiter jeder Schleife zur Erzielung einer wirksamen Ankopplung der Außenseite des Außenleiters an den Innenleiter einen Schlitz aufweist.
- 5. Antennenanordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß sich der Schlitz an einer Stelle der Schleife befindet, die, um die Schleife gemessen, von beiden Seiten einen gleichen Abstand zum Mittelpunkt der Anordnung aufweist, die also gegenüber dem Mittel- punkt in der Mitte des äußeren Schleifenteils liegt.
- 6. Antennenanordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Schleifen ohne Isolation am Mittelpunkt der Anordnung befestigt sind.
- 7. Die Anwendung der Antennenanordnung nach einem der vorangehenden Ansprüche in Verbindung mit einem Goniometer, insbesondere für Peilzwecke.
- 8. Antennenanordnung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß sich an den Schlitzstellen senkrecht zur Schleifenebene angeordnete Dipole befinden, deren Oberteil mit dem Außenleiter an der einen !Schlitzseite und deren Unterteil mit dem Außenleiter der Schleife an der anderen Schlitzseite derart verbunden ist, daß jeweils zwei einander gegenüberliegende Dipole gegenphasig gespeist werden und eine auf der Polarisation der Schleifen senkrecht stehende zusätzliche Polarisation der Antennenanordnung bewirken.Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 5520 10.53
Applications Claiming Priority (1)
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Family
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Family Applications (1)
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Country Status (2)
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---|---|
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GB (1) | GB596614A (de) |
Families Citing this family (3)
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CN105226369B (zh) * | 2015-10-23 | 2018-04-27 | 成都九华圆通科技发展有限公司 | 一种干涉仪天线阵 |
CN105226375B (zh) * | 2015-10-23 | 2018-06-15 | 成都九华圆通科技发展有限公司 | 一种具有t型天线的可拆卸式升空干涉仪 |
-
1945
- 1945-07-20 GB GB18710/45A patent/GB596614A/en not_active Expired
-
1950
- 1950-10-01 DE DEF4314A patent/DE895316C/de not_active Expired
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
GB596614A (en) | 1948-01-07 |
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