DE931604C - Richtantenne, vorzugsweise fuer Dezimeterwellen - Google Patents

Description

• Richtantenne, vorzugsweise für Dezimeterwellen Es sind Richtantennen bekannt, die ein von zwei ebenen Deckflächen begrenztes Zylinderparabol als Spiegel benutzen. Weiter sind Strahler bekannt, die von Koaxialleitungen gespeist werden und bei denen der verlängerte Innenleiter die eine Dipolhälfte bildet, während der zu einem Sperrtopf zurückgeklappte Außenleiter die andere Hälfte darstellt.
• Davon ausgehend ist durch die Erfindung eine besonders wirksame und konstruktiv einfache Antennenform geschaffen worden. Erfindungsgemäß wird in einem an sich bekannten Zylinderparabol mit ebenen, leitenden Deckflächen ein zweiteiliger, symmetrisch zu den Deckflächen liegender Strahler angeordnet, dessen beide Hälften an den Deckflächen leitend befestigt sind, wobei das Übertreten der HF-Energie auf die Deckflächen durch ,l/4-Sperrtöpfe verhindert wird. Vorteilhaft erfolgt dabei die Speisung des Strahlers einseitig durch die Halterung hindurch.
• Der Strahler selbst wird zweckmäßig so ausgebildet, daß die beiden Hälften in der Umgebung des Speisepunktes als Kegel geformt sind, wobei der Kegelwinkel so gewählt wird, daß für eine mittlere Betriebsfrequenz die Anpassung der Strahlerimpedanz an den Wellenwiderstand der Speiseleitung durch reine Längenänderung des Strahlers möglich ist. In einem größeren Frequenzbereich kommt man daher für die Anpassung lediglich mit einer Veränderung der Strahlerlänge aus.
• Es hat sich herausgestellt, daß die günstigste Höhe des Parabolspiegels zwischen 3I4 2, und .1 liegt. Eine weitere Verbesserung des Gewinnes ergibt sich daraus, daß man. die Deckflächen des- Parabolspiegels über die Vorderkanten des Spiegels herauszieht. Die Begrenzungslinie der vorstehenden Deckflächen wird dabei in der Mitte des Spiegels am weitesten vorgezogen, wobei sie vorzugsweise in Form eines Kreisbogens oder eines Dreiecks verläuft. Es sind jedoch auch andere Formen (Trapez oder Vieleck) möglich. Die Auswahl richtet sich dabei im wesentlichen nach fertigungstechnischen Gesichtspunkten.
• Die an den Strahlerhälften angebrachten Sperrtöpfe werden so ausgebildet, daß ihr frequenzabhängigerBlindwiderstand die Frequenzabhängigkeit der Strahlerimpedanz in einem gewissen Wellenbereich weitgehend kompensiert. Diese Kompensation hängt vom Wellenwiderstand des Sperrtopfes und von der Dicke des Strahlers ab.
• Eine weitere Verbesserung der Kompensation der Frequenzabhängigkeit läßt sich dadurch erreichen, daß in die Speiseleitung eine A/2-Leitung niedrigen Wellenwiderstandes eingefügt wird.-Der Gewinn kann auch noch dadurch erhöht werden, daß in der Strahlrichtung ein stabförmiger Reflektor in den Spiegel eingefügt wird. Während beim alleinigen Vorhandensein des Strahlers dieser zweckmäßig in die Brennlinie des Spiegels gesetzt wird, muß bei Vorhandensein eines Reflektors der Strahler außerhalb der Brennlinie liegen. Seine Stellung hängt dabei von der Länge und dem Abstand des Reflektors ab.
• Eine Zusammenschaltung zweier Antennen der beschriebenen Art läßt sich so durchführen, daß die Speisung der Einzelantennen über eine Symmetrieranordnung; die meist als Symmetriertopf ausgebildet wird, erfolgt, wobei durch den Symmetriertopf gleichzeitig die notwendige Transformation des Widerstandes der parallel arbeitenden Antennen auf den Widerstand der Speiseleitungen herbeigeführt wird. Es ist weiter möglich, zwei derartige Zusammenschaltungen als Vierergruppe parallel arbeiten zu lassen. Man kann jedoch auch eine Vierergruppe aus direkt parallel arbeitenden Antennen aufbauen.
• Abb. i und 2 zeigen ein Ausführungsbeispiel der Antenne nach der Erfindung im Seitenriß und Grundriß ; Abb.3 stellt eine Zusammenschaltung zweier Antennen mittels eines Symmetriertopfes dar; Abb. 4 zeigt die Parallelschaltung zweier Gruppen nach Abb. 3 ; Abb. 5 ist eine aus vier direkt parallel arbeitenden Antennen aufgebaute Vierergruppe.
• In Abb. i und 2 ist i der Parabolspiegel mit seinen Deckflächen 2 und 3. Diese sind im Gebiet 4. über den eigentlichen Spiegel vorgezogen, wobei sie in der Mitte des Spiegels am weitesten vorstehen. Im gezeichneten Beispiel bildet die äußere Begrenzungslinie einen Kreisbogen. In den Spiegel tritt äse Speiseleitung 5 mit ihrem Außenleiter 6 und dem Innenleiter 7 ein. In der Nähe des Speisepunktes 8 sind die Strahlerhälften g und io kegelförmig ausgebildet und bilden zugleich Sperrtöpfe ii und 12, welche die Ableitung der HF-Energie auf die Deckflächen verhindern. In die Speiseleitung ist zur Verbesserung der Kompensation die ),/2-Leitung 13 eingefügt. 14 ist ein Reflektor, der auf der Halterung 15 isoliert aufgesetzt ist. Der Reflektor kann gegebenenfalls weggelassen werden.
• In Abb. 3 sind 16 und 17 Antennen nach Abb. i, die über einen Symmetriertopf 18 aus einer Speiseleitung ig betrieben werden. Diese Anordnung ergibt einen besonders bequemen und kompakten Aufbau einer Antennengruppe. Abb. 4 zeigt den Parallelbetrieb zweier derartiger Gruppen mit den Antennen 2o bis 23 und den Symmetriertöpfen 24 und 25. Will man die durch diese Symmetriertöpfe gegebenenfalls auftretenden Phasenverzerrungen vermeiden, so kann man eine solche Vierergruppe auch nach Abb. 5 in reinem Parallelbetrieb aufbauen, wobei in die einzelnen Leitungen 26, 27, 28, 29, 30, 31 je ein Transformator i : 2 eingeschaltet wird.

Claims (12)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Richtantenne mit in einem metallischen Spiegel angeordnetem Strahler, vorzugsweise für Dezimeterwellen, dadurch gekennzeichnet, daß in einem an sich bekannten Zylindcrparabol mit leitenden, ebenen Deckflächen ein zweiteiliger, symmetrisch zu den Deckflächen angeordneter und mit ihnen leitend verbundener Strahler, dessen beide Hälften mit A,/4-Sperrtöpfen versehen sind, angeordnet ist.
2. 2. Richtantenne nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß der Strahler einseitig durch eine Halterung hindurch gespeist wird.
3. 3. Richtantenne nach Anspruch i und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Strahlerhälften in der Umgebung des Speisepunktes kegelförmig ausgebildet sind, wobei der Kegelwinkel so gewählt wird, daß für eine mittlere Betriebsfrequenz die Anpassung der Strahlerimpedanz an den Wellenwiderstand der Speiseleitung durch reine Längenänderung des. Strahlers möglich ist.
4. 4. Richtantenne nach Anspruch i bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Höhe des Parabolspiegels zwischen 3/4 A, und A liegt.
5. 5. Richtantenne nach Anspruch i bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß zur Vergrößerung des Gewinnes die Deckflächen sich über die Vorderkanten des Parabols hinaus erstrecken.
6. 6. Richtantenne nach Anspruch i bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Begrenzungslinie der Deckflächen in der Mitte des Spiegels am weitesten vorgezogen ist und vorzugsweise in Kreisbogen- oder Dreiecksform verläuft.
7. 7. Richtantenne nach Anspruch i oder folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß die Sperrtöpfe so ausgebildet sind, daß ihr frequenzabhängiger Blindwiderstand die Frequenzabhängigkeit der Strahlerimpedanz in einem gewissen Frequenzbereich weitgehend kompensiert. B.
8. Richtantenne nach Anspruch i oder folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß in die Speiseleitung eine A/2-Leitung niedrigen Wellenwiderstandes eingefügt ist, wobei der Ort so gewählt wird, daß die nach Anspruch 7 erzielte Kompensation der Frequenzabhängig.-keit weiter verbessert wird. g.
9. Richtantenne nach Anspruch i oder folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß in der Strahlrichtung ein Reflektor in den Spiegel eingefügt ist. ro.
10. Zusammenschaltung zweier Antennen nach Anspruch i oder folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß die Speisung der Einzelantennen über eine Symmetrieranordnung, vorzugsweise einen Symmetriertopf erfolgt, der zugleich die notwendige Transformation des Widerstandes der parallel arbeitenden Einzelantenne auf den Widerstand der Speiseleitung herbeiführt. ii.
11. Richtantenne nach Anspruch ro, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere derartige Zusammenschaltungen parallel geschaltet sind.
12. 12. Richtantenne nach Anspruch i oder folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß vier Antennen in reiner Parallelschaltung betrieben werden.