DE460270C

DE460270C - Electromagnetic wave reflector

Info

Publication number: DE460270C
Application number: DEG67683D
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1925-08-19
Filing date: 1926-07-08
Publication date: 1928-05-29
Also published as: US1714864A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum gerichteten Senden und Empfangen elektromagnetischer Wellen mit Hilfe eines Reflektors, der aus einer Anzahl von Drähten besteht und in dessen Brennpunkt eine strahlende Antenne angeordnet ist. Es ist bisher vorgeschlagen worden, die Reflektordrähte längs eines Teils eines Körpers von elliptischem Querschnitt anzuordnen, wobei die ausgestrahlten Wellen längs eines Bündels gerichtet waren, dessen Basis die konkave offene Seite des elliptischen Körpers bildet.The invention relates to a device for directed transmission and reception electromagnetic waves with the help of a reflector, which consists of a number of wires and in its focal point a radiating antenna is arranged. It has heretofore been suggested to use the reflector wires to be arranged along part of a body of elliptical cross-section, the emitted waves were directed along a bundle, the base of which is concave open Side of the elliptical body.

Die Erfindung weicht im wesentlichen von den bekannten Anordnungen dadurch ab, daß die Reflektordrähte die strahlende Antenne vollkommen umgeben und nicht nur längs eines Teils derselben angeordnet sind, sondern rund um die Gesamtoberfläche des Körpers von elliptischem Querschnitt herum, wobeiThe invention essentially differs from the known arrangements in that the reflector wires completely surround the radiating antenna and not just longitudinally of part of the same, but around the entire surface of the body of elliptical cross-section around, where

ao die Bildung eines Bündels in der oben beschriebenen Art völlig ausgeschlossen ist, da die Wellen, die von der Brennpunktantenne ausgestrahlt werden, keine Öffnung in der elliptischen Oberfläche finden, sondern im Innern dieser Röhre und durch die Brennlinien hin und her reflektiert werden, bis sich eine stehende Welle bildet, die auf die Achsfläche der Röhre beschränkt ist. Diese Wirkung wird um so intensiver, wenn die Hauptachse des elliptischen Querschnitts des Körpers ein Vielfaches der halben Wellenlänge λ/2 wird, so daß die Rückkehr der stehenden Welle zu der Brennpunktantenne zusammen mit einer neuen Strahlung dieser Antenne eintritt.ao the formation of a bundle in the manner described above is completely excluded, since the waves radiated from the focal antenna, no opening in the elliptical surface, but inside this tube and through the focal lines are reflected back and forth until a standing wave forms, which hit the axis surface the tube is restricted. This effect is all the more intense when the main axis of the elliptical cross-section of the body is a multiple of half the wavelength λ / 2, so that the return of the standing Wave to the focal antenna enters together with new radiation from this antenna.

Für den einfachsten Fall, nämlich wenn λ 2 = Antennenlänge = Länge der Röhre = Hauptachse des elliptischen Röhrenquerschnitts wird, ist die graphische Darstellung" des augenblicklich elektrischen Feldes dieser stehenden Welle leicht vorzunehmen. Das Papier stellt dabei die Achsebene dar. ManFor the simplest case, namely if λ 2 = antenna length = length of the tube = Main axis of the elliptical tube cross-section is the graphic representation " of the instantaneous electric field of this standing wave. That Paper represents the axis plane. Man

macht -j- - und Zeichen in den vier Eckenmakes -j- - and characters in the four corners

eines Quadrats von der Seitenlänge λ 2, so daß eine Wellenumkehrung auf jeder Seite stattfindet. Dann ist es einleuchtend, daß elektrische Kraftlinien die entgegengesetzten Zeichen längs jeder Seite des Quadrats verbinden, während die magnetischen Kraftlinien senkrecht auf dem Papier stehen, so daß gleiche Strahlungsfähigkeit nach jeder Seite des Quadrats vorhanden ist mit der Ausnahme, daß die Scheitelpunkte des Körpers, d. h. oben und unten, zurückstrahlen, so daß die Strahlung nur durch die offenen Enden des Körpers, d. h. rechts und links, frei hindurchgeht. of a square of side λ 2, so that one wave inversion on each side takes place. Then it is evident that lines of electric force are opposite Connect signs along each side of the square while making the magnetic lines of force stand vertically on the paper, so that the same radiation capacity on each side of the square is present except that the vertices of the body, d. H. up and down, reflect back, so that the radiation only passes through the open ends of the body, d. H. right and left, goes through freely.

In den beiliegenden Zeichnungen ist eine beispielsweise Anordnung zur Ausführung des Verfahrens gemäß der Erfindung veranschaulicht. In the accompanying drawings, an example arrangement for performing the Illustrates method according to the invention.

Abb. ι zeigt eine Seitenansicht einer Antennenanordnung, Fig. Ι shows a side view of an antenna arrangement,

Abb. 2 einen Grundriß nach Abb. i. In. der Zeichnung ist α ein offener Hertz-Oszillator oder ein entsprechender Strahler ίο elektrischer Wellen, der in einer Brennlinie O₁ eines Zylinders von elliptischem Grundriß angeordnet wird, der aus parallelen Stäben oder Drähten besteht, die die gleiche Eigenfrequenz wie der Strahler besitzen. Die Summe zusammengehöriger Radien der Ellipse bzw. die Länge der Hauptachse el wird gleich der halben erzeugten Wellenlänge λ/2 oder einem Vielfachen derselben gemacht. Unter diesen Umständen wird in der Brennlinie O₂ eine Energieanhäufung stattfinden. Dadurch, daß die Ellipse in ausreichendem Maße flach gemacht wird, bilden die Felder zwischen dem • Strahler in der Brennlinie O₁ und seinem Abbild in der Brennlinie b.₂ praktisch ein Kreuz. Die Kraftlinien schließen sich nicht rund um den Strahler, sondern werden durch die elliptische Fläche zurückgeworfen. Da jeder Strahl durch die Brennpunkte geht und innerhalb der Ellipse zurückgeworfen wird, gelangt er in die Richtung der Hauptachse, in der die ganze Energie schließlich hin und her schwingt, bis sie durch die Enden des Zylinders ausgestrahlt wird.Fig. 2 is a plan according to Fig. I. In. In the drawing, α is an open Hertz oscillator or a corresponding radiator ίο electric waves, which is arranged in a focal line O _{1 of} a cylinder of elliptical plan, which consists of parallel rods or wires that have the same natural frequency as the radiator. The sum of associated radii of the ellipse or the length of the main axis el is made equal to half the generated wavelength λ / 2 or a multiple thereof. Under these circumstances an accumulation of energy will take place in the focal line O _2. By making the ellipse sufficiently flat, the fields form between the radiator in the focal line O ₁ and its image in the focal line b. ₂ practically a cross. The lines of force do not close around the radiator, but are reflected back by the elliptical surface. As each ray passes through the focal points and bounces back inside the ellipse, it travels in the direction of the major axis, which is where all the energy eventually swings back and forth until it is emitted through the ends of the cylinder.

Bei der beschriebenen Anordnung pflanzen sich die elektrischen Wellen in Richtung der Hauptachse des elliptischen Zylinders fort, wobei die Energie am meisten in die Ebene konzentriert ist, die die Brennlinien enthält.In the arrangement described, the electrical waves are planted in the direction of the The main axis of the elliptical cylinder continues, with the most energy going into the plane is concentrated, which contains the focal lines.

Die höchste Konzentration wird in einem Strahl erreicht, der eine Fortsetzung der Brennlinie O₁ bildet.The highest concentration is achieved in a beam that forms a continuation of the focal line O ₁ .

Die elliptische Anordnung der Stäbe kann sowohl wagerecht als auch senkrecht oder in jedem beliebigen Winkel verwendet werden. Ferner kann ein zweiter Strahler in der Brennlinie b₂ angeordnet und derart erregt werden, daß er urn i8o° außer Phase mit dem ersten Strahler ist.The elliptical arrangement of the bars can be used horizontally, vertically or at any angle. Furthermore, a second radiator can be arranged in the focal line b ₂ and excited in such a way that it is 180 ° out of phase with the first radiator.

Die Eigenfrequenz der Stäbe oder geraden Drähte wird gleich der halben Wellenlänge λ/2 in der Luft oder gleich einem Vielfachen derselben gemacht.The natural frequency of the rods or straight wires becomes equal to half the wavelength λ / 2 made in the air or equal to a multiple thereof.

Bei einer anderen Ausführungsform könnenIn another embodiment can

die Stäbe oder Drähte des Reflektors auf einer Kegelfläche angeordnet sein, dessen Querschnitte rechtwinklig zur Achse elliptisch sind, während die strahlende Antenne bzw. die strahlenden Antennen in einer Brennlinie oder in den Brennlinien des konischen Körpers liegen.the rods or wires of the reflector are arranged on a conical surface, the Cross-sections at right angles to the axis are elliptical, while the radiating antenna or the radiating antennas in a focal line or in the focal lines of the conical body lie.

Sämtliche Drähte können an einem Ende geerdet ,sein, und zwar zweckmäßig durch eine Metallplatte.All of the wires can be grounded at one end, conveniently through one Metal plate.

Sowohl bei der letztgenannten Anordnung als auch bei der konischen Anordnung findet die Übertragung lediglich in einer Richtung statt, d. h. in der Richtung, die dem offenen Ende gegenüberliegt. Diese beiden Ausführungsformen werden zweckmäßig verwendet, wenn die elektrischen Wellen senkrecht nach oben geworfen werden sollen.Both in the latter arrangement and in the conical arrangement the transmission takes place only in one direction, d. H. in the direction that the open End opposite. These two embodiments are expediently used when the electric waves are to be thrown vertically upwards.

Wenn die ganze Anordnung geerdet ist, wird die Hauptachse der Ellipse gleich λ/2 oder einem Vielfachen davon gemacht, während die Eigenfrequenz derjeinzelnenDrähteX^ oder einem Vielfachen davon gemacht wird.When the whole arrangement is grounded, the major axis of the ellipse becomes λ / 2 or a multiple thereof, while the natural frequency of the individual wires X ^ or a multiple thereof.

Um eine Ausstrahlung lediglich in einer der beiden Richtungen des Drahtsystems zu erreichen, kann im rechten Winkel zu diesen Drähten am entgegengesetzten Ende derselben eine ebene Reflektorfläche im Abstande von etwa λ/4 angeordnet werden, durch die' die Wellen nach dem Ende reflektiert werden, das dem Reflektor abgekehrt ist. Die Ausstrahlung erfolgt dann praktisch mit der doppelten Intensität.To allow broadcasting in only one of the two directions of the wire system can reach at right angles to these wires at the opposite end of the same a flat reflector surface can be arranged at intervals of approximately λ / 4 which 'the waves are reflected after the end facing away from the reflector. The radiation then takes place practically with twice the intensity.

Die Stäbe können in jeder geeigneten Weise auseinandergehalten werden, und die anderen Einzelheiten zur Ausführung der Erfindung können in verschiedener Hinsicht geändert werden, ohne in irgendeiner Weise von den Grundlagen der Erfindung abzuweichen.The bars can be held apart in any suitable manner, and the others Details for carrying out the invention are subject to change in various respects without departing in any way from the principles of the invention.

Claims

Patent claims:

ι. Reflector for electromagnetic Wei len, characterized in that the reflector wires are approximately disposed about the whole surface of a body of elliptical cross-section and in one or two foci of the radiating antennas ¹ Oo so that radiation in the direction of the open ends of this closed reflector of elliptical Cross-section takes place.

2. Reflector according to claim 1, characterized in that the wires are parallel are arranged to each other and to the focal line containing the radiator.

3. Reflector according to claim 1, characterized in that the reflector wires are arranged on a conical surface of elliptical cross-section, while radiators in one focal line or in two focal lines of the cone.

4. Reflector according to claim 1 to 3, characterized in that a second Radiator is arranged in the second focal line.

5. Reflector according to claim 1 to 4, characterized in that the main axis of the ellipse is equal to half the wavelength (λ / 2) or a multiple thereof is.

6. Reflector according to claim ι to 5, characterized characterized in that the natural frequency of each on the surface of the cylindrical body of elliptical cross-section arranged wires equal to half the wavelength (λ 2) or a multiple is the same.

7. reflector according to claim 1 to 4, characterized in that all wires are grounded at one end, suitably by a metal plate.

8. Reflector according to claim 1 to 4 and 7, characterized in that the main axis of the ellipse is equal to half the wavelength (λ / 2) or a multiple thereof.

9. reflector according to claim 1 to 4, 7 or 8, characterized in that the Natural frequency of the individual wires equal to a quarter wavelength (λ / 4) or one Multiples of that is.

10. Reflector according to claim 1 to 9, characterized in that in the right Angle to the longitudinal direction of the wires, a reflector is arranged, which see the electric Throws back waves from one end to the other end of the wire system.

11. Reflector according to claim 1, characterized characterized in that a receiving oscillation circuit is arranged in the focal 3c line is.

1 sheet of drawings.