DE815052C

DE815052C - Antennenanordnung

Info

Publication number: DE815052C
Application number: DEP34926D
Authority: DE
Inventors: John William Brittain; James Frederick Hatch
Original assignee: Marconi Co Ltd
Current assignee: BAE Systems Electronics Ltd
Priority date: 1948-03-18
Filing date: 1949-02-24
Publication date: 1951-09-27
Also published as: US2601610A; FR979438A; GB685287A

Description

(WiGBl. S. 175)

AUSGEGEBEN AM 27. SEPTEMBER 1951

p 34926 Villa/21a* D

sind als Erfinder genannt worden

Antennenanordnung

Die Erfindung betrifft Antennenanordnungen, bei denen ein umlaufendes Strahlungsdiagramm verlangt wird.

Aufgabe der Erfindung ist es, verbesserte Antennenanordnungen der erwähnten Art zu schaffen, bei denen ein umlaufendes Strahlungsdiagramm ohne Erregung einer besonderen hierfür bestimmten Antenne erhalten wird; dabei soll die Anordnung so getroffen sein, daß eine hohe Umlaufgeschwindigkeit des Funkdiagrammes erhalten werden kann, während die Grundgeschwindigkeit des mechanischen Umlaufs nur gering ist.

Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist es, Einrichtungen der beschriebenen Art zu schaffen, deren mechanisch sehr einfache Bauweise in bezug auf den mechanischen Umlauf wenig praktische Schwierigkeiten bietet. Auch soll der mechanische Umlauf die Impedanzabstimmung in bezug auf das erregende Antennenelement oder das besondere Element für den umlaufenden Diagrammteil nicht merkbar beeinflussen.

Obgleich die Erfindung einer vielfachen Anwendung fähig ist, eignet sie sich in besonderem Maße für Drehfunkfeuer und wird im folgenden in der besonderen Anwendung auf solche Feuer oder Baken beschrieben.

Gemäß der vorliegenden Erfindung umfaßt die Antenneneinrichtung eine Mehrzahl von Masken, von denen jede eine Reihe von Durchbrechungen aufweist, durch die Strahlung austritt; sie umfaßt ferner Mittel, diese Masken gegeneinander umlaufen zu lassen, wobei die relative Umlaufgeschwindigkeit oder Umlaufgeschwindigkeiten sowie die Anzahl und die Abstände der Öffnungen in den einzelnen Masken so gewählt sind, daß bei vorgegebener Richtcharakteristik eine gewünschte vergrößerte Umlaufgeschwindigkeit des Strahlungsdiagrammes als Ergebnis der Strahlung erhalten wird, welche alle Masken durchsetzt.

Bei der bevorzugten und einfachsten Ausführungsform gemäß der Erfindung sind zwei hohlzylindrische, konzentrische Masken ineinander an-

geordnet und diese haben je einen Ring mit äquidistanten Schlitzen, deren Zahl bei beiden Masken verschieden ist; ferner sind Mittel vorgesehen, eine oder beide Masken umlaufen zu lassen.
Die Erfindung ist in den schematischen Zeichnungen dargestellt und wird im Anschluß an diese näher erläutert. In den schematischen Zeichnungen gibt Abb. ι zum Zwecke des erläuternden Vergleichs eine Form des Drehfunkfeuers, die nicht gemäß der

ίο Erfindung ausgebildet ist, und Abb. 2 eine Ansicht, die eine Verkörperung der Erfindung zeigt und bei der die einzelnen Teile auseinandergenommen dargestellt sind.

Die in der Abb. ι dargestellte Form eines Drehfunkfeuers, die nicht der Erfindung entspricht, weist eine Antennenanordnung auf, die aus einem rohrförmigen Wellenleiter G mit senkrechter Achse besteht, in dessen zylindrischen Mantel ein Ring senkrechter Schlitze 5" eingeschnitten ist. Die Schlitze sind in gleichem Abstand voneinander über den Umfang des Wellenleiters verteilt, so daß sie in der Richtung der horizontalen Ebene eine im wesentlichen gleichförmige Strahlung erzeugen, wenn sie von einer Quelle hochfrequenter Energie geeigneter Polarisation erregt werden, die sich innerhalb des erwähnten. Wellenleiters befindet. Diese Energiequelle kann beispielsweise eine horizontale Schleife L sein. Um dieser Kreisstrahlung eine umlaufende Strahlungskomponente zu überlagern, die mit einer verlangten Geschwindigkeit umläuft und deren Richtcharakteristik im wesentlichen einem herzförmigen Diagramm entspricht, ist außerdem innerhalb des Wellenleiters eine Dipolantenne D vorgesehen, die in der richtigen Phase zur Erzielung der gewünschten Strahlungscharakteristik erregt wird und die mechanisch mit der erforderlichen Geschwindigkeit umläuft. Der Dipol kann beispielsweise mit 1800 Umdrehungen in der Minute umlaufen, was in der Praxis eine typische Umlaufgeschwindigkeit für die Richtstrahlungskomponente ist.

Die eben beschriebene Anordnung weist in der Praxis eine Reihe von Fehlern auf, deren wichtigster ist, daß die Rotation der getrennt erregten Dipolantenne mit einer Geschwindigkeit in der Größenordnung von 1800 Umdrehungen je Minute erhebliche mechanische Schwierigkeiten bereitet.

Die vorliegende Erfindung kann, wie dies oben beschrieben wurde, mit großem Vorteil bei Dreh- ■

funkfeuern dazu benutzt werden, das verlangte um- ' laufende Strahlungsdiagramm zu erzeugen, ohne ' daß jedoch die Erregung einer besonderen umlaufenden Antenne (Dipol D) und eine mechanische Rotation mit der Umlaufgeschwindigkeit des Strahlungsdiagrammes erforderlich wäre.

Eine bevorzugte Art zur Anwendung der vorliegenden Erfindung auf ein Drehfunkfeuer der beschriebenen Art ist in Abb. 2 dargestellt. Man erkennt, daß der geschlitzte Wellenleitermantel G beibehalten ist, daß jedoch der umlaufende Dipol D der Abb. 1 fortgefallen ist. An seiner Stelle ist ein geschlitztes Metallrohr G¹ vorgesehen, das konzentrisch mit dem Wellenleitermantel angeordnet ist und einen etwas geringeren Durchmesser aufweist als dieser, so daß es knapp, aber ohne Berührung, in diesen hineinpaßt. In Abb. 2 ist zur Vereinfachung der Zeichnung das Rohr G¹ so dargestellt, als ob es aus dem Mantel G herausgezogen wäre. Außerdem ist die Schleife oder eine andere Erregungsquelle fortgelassen, obgleich diese naturgemäß bei der Anordnung gemäß Abb. 2 ebenso vorhanden ist wie bei der Anordnung gemäß Abb. 1. Die Schlitze S¹ in dem Rohr G¹ sind über den Umfang mit gleichmäßigen Abständen verteilt, doch unterscheidet sich ihre Anzahl von der Anzahl der Schlitze S in dem Mantel G. Wenn beispielsweise zwölf Schlitze S in dem Mantel G vorhanden sind, können in dem Rohr G¹ elf oder dreizehn Schlitze \orhanden sein.

Zur Erzeugung des relativen Umlaufes der Teile G¹ und G gegeneinander sind nicht dargestellte Mittel vorgesehen. Im einfachsten Falle steht der Mantel G still, während das Rohr G¹ in ihm umläuft. Der Einfluß dieses Umlaufs auf die Strahlungscharakteristik besteht darin, daß das· Rohr G¹ die Strahlung in jedem einzelnen Augenblick nur in einer einzigen Richtung abdeckt, nämlich in der Richtung, in der das feste Material des Rohres in diesem besonderen Augenblick einen Schlitz im Mantel G abdeckt. Da das Rohr G¹ umläuft, läuft go die wirksame Abdeckung ebenfalls um, jedoch mit einer viel größeren Geschwindigkeit als der mechanischen Umlaufgeschwindigkeit. So ist bei zwölf Schlitzen im Mantel G und elf Schlitzen im Rohr G¹ die Umlaufgeschwindigkeit der Strahlungscharakteristik elfmal so groß wie die mechanische Umlaufgeschwindigkeit. Weiterhin bleibt die wirksame Größe der von dem inneren Strahler erregten öffnungen beim Umlauf des Rohres G¹ im wesentlichen unveränderlich, so daß die Rückwirkung der Schlitze auf die anregenden Elemente nicht beeinflußt wird.

Man erreicht auf diese Weise, daß die Schlitze im Rohr G¹ und im Mantel G aneinander vorbeistreichen und der Abdeckungseffekt kann nach Wunsch durch Auswahl der relativen Maße der Schlitze und der Abstände zwischen ihnen in Abhängigkeit von der verlangten Umlaufgeschwindigkeit und der geforderten Form der Strahlungscharakteristik festgelegt werden.

Die Erfindung ist nicht auf die Anwendung bei Drehfunkfeuern oder auf die besondere beschriebene Gestaltung beschränkt. So ist es beispielsweise nicht notwendig, daß die Masken zylindrisch sind und Längsschlitze aufweisen, wie dies beschrieben wurde, oder daß nur zwei Masken vorgesehen sind; vielmehr können kompliziertere umlaufende Strahlungscharakteristiken durch die Verwendung von mehr als zwei umlaufenden Masken erhalten werden, die mit verschiedenen Geschwindigkeiten umlaufen. iao

Claims

PATENTANSPRÜCHE:

i. Antenneneinrichtung zur Erzielung einer umlaufenden Richtcharakteristik, gekennzeich- i«5 net durch eine Mehrzahl von Masken, die je

eine Reihe Durchbrechungen aufweisen, durch die Strahlung austritt, und durch Mittel zur Erzeugung eines relativen Umlaufs dieser Masken gegeneinander, wobei die relative Umlaufgeschwindigkeit oder Umlaufgeschwindigkeiten und die Zahl und der Abstand der Durchbrechungen in den einzelnen Masken so gewählt sind, daß bei vorgegebener Richtcharakteristik eine gewünschte vergrößerte Umlaufgeschwindigkeit des Strahlungsdiagrammes als Folge jener Strahlung erhalten wird, die alle Masken durchsetzt.
2. Einrichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß eine Mehrzahl rohrförmiger Masken, von denen jede mit einem Ring von achsparallelen Schlitzen versehen ist, ineinander angeordnet und gegeneinander drehbar sind, wobei die Anzahl der Schlitze in den Ringen verschieden ist.
3. Einrichtung nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch äquidistante Schlitze der verschiedenen Masken.
4. Einrichtung nach Anspruch 1 oder folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß eine der Masken feststeht.
5. Die Anwendung einer Einrichtung nach Anspruch 1 oder folgenden bei einem Drehfunkfeuer.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

O 1556 9.51