DK169495B1 - Dipol-antennevæg for styrbar udstråling af kortbølger - Google Patents

Description

i DK 169495 B1

Opfindelsen angår en dipol-antennevæg for udstråling af kortbølger, ved hvilken dipolerne er anbragt i søjler og i rækker, som angivet i indledningen til krav 1.

Der kendes sådanne dipol-antennevægge. De består af horison-5 talt polariserede dipoler, der er anbragt i et lodret plan og i søjler og rækker. Ved angivelse af det antal af dipoler, der er anbragt i en række, og af det antal, der er anbragt i en søjle, karakteriseres disse dipol-antennevægge. F.eks. betyder betegnelsen dipol-antennevæg 4/6, at 4 dipoler er anbragt i 10 hver række, og 6 dipoler er anbragt i hver søjle. Den lodrette afstand mellem to dipoler i en søjle og midterafstanden mellem to dipoler i en række, svarer til λ/2 ved centrefrekvensen. Disse dipol-antennevægge anvendes til fremstilling af radioforbindelser via kortbølge ved hjælp af ionosfæren. Kort-15 bølgerne udstråles med en stigningsvinkel mod ionosfæren, reflekteres der og ledes tilbage mod jorden. Afstanden til det forsynede område retter sig efter stigningsvinklen. Ved små stignings vinkl er er afstanden størst. Derudover bestemmer forskellige egenskaber af ionosfæren kvaliteten af radioforbin-20 delsen.

For det meste ønsker man at forsyne flere forskellige målområder efter hinanden i tid med en og samme antenne. Det kan også være et ønske, at kunne nå det samme målområde ved forskellige højder af ionosfæren. Dette gør en ændring af vertikal dia-25 grammet nødvendig. Antallet af dipoler bestemmer arten af retningsstrålingen. Således opnår man en smallere, dvs. lavere udstrålingsvinkel og dermed større afstande, når man driver flere dipoler i den vertikale retning.

Ved en bestående antenne kan retningsstrålekarakteristikken 30 ændres, ved at f.eks. højere liggende dipoler ind- eller ud-kobles for at ændre på udstrålings vinkl en. På grund af den gensidige påvirkning mellem de forsynede og de udkoblede dipoler, som følge af en gensidig strålingskobling, optræder dog uheldige bivirkninger, f.eks. ændrer de forsynede dipoler DK 169495 Bl 2 kraftigt deres impedans, og de udkoblede dipoler leder en mærkbar overkoblet strøm, begge dele kan medføre betydelige forvrængninger af udstrålingsdiagrammet.

Fra DE-A-2.339.997 og den dertil knyttede tillægsansøgning DE-5 A-2.429.201 kendes en bredbåndet kortbølge-antennevæg, som er mere bredbåndet end de hidtil kendte, og som kan tjene som en kortbølge-antennevæg med stor svingvinkel. Frekvensområdet i forhold til andre kendte antennevægge er udvidet med et radiobånd, således at den strækker sig over 4 kortbølgeradiobånd.

10 Hertil kræves kun en antenne, som yderligere er anbragt på en drejestander. Den ønskede bredbåndethed opnås ved at forsyne antennens dipoler via ledninger med bestemt bølgemodstand såvel som deri indføjede ledningstransformatorer til ændring af bølgemodstanden.

15 På grundlag af den kendte teknik er det formålet med opfindelsen at tilvejebringe en dipol-antennevæg (f.eks. en 4/6) med et højt antal dipoler, ved hvilken de forskellige driftstil-. stande, som f.eks. 2/2, 2/4 eller 4/4, skal være mulige, uden at der må optræde forvrængninger af udstrålingsdiagrammet.

20 Dette opnås ifølge opfindelsen ved, at dipol-antennevæggen er sammensat af enkelte dipolmoduler, at hvert dipolmodul er dannet af to over hinanden og to ved siden af hinanden anbragte dipoler, som har en lodret afstand på 0,4 λ0 og en vandret midterafstand på 0,5 λ0, mens den lodrette afstand mellem over 25 hinanden liggende dipoler i forskellige moduler andrager 0,6 λσ, at den vandrette midterafstand mellem ved siden af hinanden liggende dipolmoduler andrager 1,2 λ0, og at dipolmodulerne enkeltvis kan tilkobles en sendeforstærker.

Ifølge et yderligere træk ved opfindelsen sker tilkoblingen af 30 de enkelte moduler til sendeforstærkeren svarende til den ønske udstrålingskarakteristik.

DK 169495 B1 3

Ifølge en udførelsesform for opfindelsen består den mindste udstrålende modulenhed kun af et modul, og denne er anbragt lodret symmetrisk i antennevæggen.

I en yderligere udførelsesform ifølge opfindelsen er to ved 5 siden af hinanden liggende og to over hinanden liggende dipoler sat sammen til en modulenhed og danner således en standardmodulenhed med et dipolsystem 2/2.

I en fordelagtig videreudvikling af opfindelsen kobles et eller flere dipol-moduler i afhængighed af den ønskede udstrå-10 lingskarakteristik til en sendeforstærker, idet især kun dipolmoduler (DM 11, DM 12, DM 21, DM 22, DM 31, DM 32) for begge de nederste rækker i én eller flere søjler kan være tilkoblet til en sendeforstærker.

Endelig er det fordelagtigt, at de mindste udstrålende modul-15 enhed er anbragt symmetrisk i den samlede dipolvæg.

Opfindelsen skal i det følgende forklares nærmere under henvisning til figurerne, der viser et skematisk udførelseseksempel for opfindelsen og hvor fig. 1 viser en dipol-antennevæg 6/8, 20 fig. 2 en dipol-antennevæg 4/6, fig. 3 en dipol-antennevæg 4/6, som adskiller sig fra den i fig. 2 viste, og fig. 4 HF-forsyningen til dipol-antennevæggen i fig. 1.

Ved den i fig. 1 viste dipol-antennevæg 6/8 er der anbragt 6 25 dipoler i hver række og 8 dipoler i hver søjle. 4 dipoler udgør tilsammen et dipolmodul DM. Det med punkteret streg markerede dipolmodul DM 11 består af de enkelte dipoler a, b, c og d. I den midterste søjle af dipolvæggen er dipolmodulerne DK 169495 B1 4 DM 11 til DM 14 anbragt, i den højre søjle er dipolmodulerne DM 21 til 24 anbragt, og i den venstre søjle er dipolmodulerne DM 31 til 34 anbragt. Ved de kendte dipolvægge er dipolerne anbragt i den indbyrdes lodrette afstand λ/2 og vandret andra-5 ger centerafstanden mellem to ved siden af hinanden anbragte dipoler ligeledes λ/2. Ved den i fig. 1 viste dipolvæg ifølge opfindelsen er den indbyrdes lodrette afstand a2 indenfor et modul mindre end λ/2 og udenfor, dvs. den indbyrdes afstand a4 mellem to ved siden af hinanden liggende dipoler i forskellige 10 moduler, større end λ/2. I det viste udførelseseksempel er a2 = 0,4 λ og a4 = 0,6 λ.

Centerafstanden, dvs. den vandrette afstand fra midte til midte af to ved siden af hinanden liggende dipoler er ved de kendte dipolvægge altid λ/2, ved arrangementet ifølge fig. 1 15 er centerafstanden mellem to dipoler indenfor et modul ligeledes λ/2, og centerafstanden mellem to ved siden af hinanden liggende dipoler i forskellige moduler er større end λ/2. Ved den i fig. 1 valgte udformning andrager centerafstanden mellem to ved siden af hinanden liggende dipoler fra forskellige mo-20 duler a5 = 0,7 λ. Den indbyrdes afstand mellem to ved siden af hinanden liggende dipoler i forskellige moduler svarer til a3 « 0,2 λ.

I fig. 2 er vist en dipol-antennevæg 4/6 med fire dipoler i hver række og seks dipoler i hver søjle. Fire ved siden af 25 hinanden liggende dipoler er sat sammen til et dipolmodul DM. Dipolmodulet 11 er specielt indtegnet, og indeholder dipolerne a, b, c og d. I den venstre halvdel af antennevæggen er dipol-modulet DM 11 til DM 13 anbragt, og i den højre antennevæg dipolmodulerne DM 21 til DM 23 anbragt. Dipolmodulet DM 11 er 30 altid indkoblet, og alt efter den ønskede udstrålingskarakteristik indkobles de øvrige dipoler.

For den lodrette afstand mellem to dipoler indenfor et modul, blev der igen valgt a2 = 0,4 λ, mens der for afstanden mellem over hinanden liggende dipoler uden for modulet gælder a4 =

Claims (7)

10 Denne figur viser ligeledes en dipol-antennevæg 4/6. Dipolmodulet DM 11 befinder sig nu i midten af antenne væggen, ovenfor dipolmodulet DM 11 er modulerne DM 12 og DM 13 anbragt, der ligeledes består af fire dipoler, og på den venstre side er der anbragt en søjle af moduler DM-A, DM-C og DM-E, der hver 15 især består af to over hinanden anbragte dipoler, og således danner enheden 1/2. Et lignende arrangement er indrettet på den højre side af antennevæggen. Også her er der anbragt dipolmoduler over hinanden, der ligeledes består af kun to dipoler. En udførelsesform ifølge fig. 3 vælges, når man overve-20 jende kun forsyner dipolmodulerne DM 11 til DM 13 og antennevæggens udstrålingskarakteristik ville forvrænges af dipolmoduler, der kun var anbragt på den ene side. Fig. 4 viser forsyningen af en dipol-antennevæg ifølge fig. 1, ved hvilken der er anbragt mindst 4 dipolmoduler DM 11 til DM 25 14 over hinanden. Alle dipolerne i et modul forsynes samtidigt med antenneenergi fra en forsyningsledning. Dipolmodulet DM 11 forsynes gennem ledningen L 11, dipolmodulet DM 12 forsynes gennem ledningen L 12, dipolmodulet DM 13 forsynes gennem ledningen L 13 og dipolmodulet DM 14 forsynes gennem ledningen L 30 14. Patentkrav. l. Dipol-antennevæg til udstrålingen af kortbølger, med dipoler der er anbragt i lodrette søjler og vandrette rækker, med DK 169495 B1 6 en lodret afstand mellem over hinanden liggende dipoler på mindst 0,4 \Q og en vandret midterafstand mellem ved siden af hinanden liggende dipoler på mindst 0,5 XQ, kendetegnet ved, at dipol-antennevæggen er sammensat af enkelte 5 dipolmoduler, at hvert dipolmodul er dannet af to over hinanden og to ved siden af hinanden anbragte dipoler, som har en lodret afstand på 0,4 XQ og en vandret midterafstand på 0,5 λ0, mens den lodrette afstand mellem over hinanden liggende dipoler i forskellige moduler andrager 0,6 λσ, at den vand-10 rette midterafstand mellem ved siden af hinanden liggende dipolmoduler andrager 1,2 λ0, og at dipolmodulerne enkeltvis kan tilkobles en sendeforstærker.

2. Dipol-antennevæg ifølge krav 1, kendetegnet ved, at tilkoblingen af de enkelte moduler til sendeforstærkeren 15 sker svarende til den ønskede udstrålingskarakteristik.

3. Dipol-antennevæg ifølge krav 1 eller 2, kendetegnet ved, at den mindste udstrålende modulenhed kun består af et modul, og er anbragt lodret symmetrisk i antennevæggen.

4. Dipol-antennevæg ifølge krav 1 eller 3, kendeteg-20 net ved, at to ved siden af hinanden og to over hinanden liggende dipoler er sammensat til én modulenhed, og således danner en standardmodulenhed med dipolsystem 2/2.

5. Dipol-antennevæg ifølge et af kravene 1 - 4, kendetegnet ved, at et eller flere dipolmoduler i afhængighed 25 af den ønskede udstrålingskarakteristik er tilkoblet en sendeforstærker.

6. Dipol-antennevæg ifølge krav 5, kendetegnet ved, at kun dipolmoduler (DM 11, DM 12, DM 21, DM 22, DM 31, DM 32) i de to nederste rækker af en eller flere søjler er tilkoblet 30 en sendeforstærker. DK 169495 B1 7

7. Dipol-antennevæg ifølge et af kravene 1 - 6, kendetegnet ved, at den mindste udstrålende modulenhed er anbragt symmetrisk i den samlede dipolvæg. 5