DE570167C - Heizbares Antennensystem - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft Heizeinrichtungen für Richtstrahlantennen, die während ihrer Operation den Sendegang nicht stören.

Die Entfernung von Eis und Schnee von den Antennen ist aus verschiedenen Gründen erwünscht, auf die nicht näher eingegangen zu werden braucht. Das Problem der Beheizung von Antennen kann radikale Änderungen der Antennenkonstruktion zur Folge ίο haben, mit Rücksicht auf die Tatsache, daß gewünschte Strahlungseigenschaften der Antennen von gewissen elektrischen Eigenschaften abhängen können, die nicht geändert werden dürfen; z. B. kann verlangt werden, daß verschiedene von den Leitern, die die Antennen bilden, offen endigen. Demgemäß ist ein Zweck der vorliegenden Erfindung, heizbare Antennen zu schaffen, deren Eigenschaften sich durch die Heizung nicht verändern.

Mehrere Ausführungsbeispiele der Erfindung sind auf der Zeichnung in neun Figuren dargestellt.

Fig. ι zeigt eine Antenne, für die die vorliegende Erfindung besonders anwendbar ist.

Fig. 2 zeigt eine Heizeinrichtung, die nicht

geeignet ist, da sie die gewünschte Strahlung der Antenne zerstört.

Fig. 3 zeigt eine bevorzugte Ausführungsform, die jedoch nicht die Heizung von Aus- gleichselementen für gewisse Teile der Zuführung gestattet.

Fig. 4 zeigt eine andere Ausführungsform mit Heizung aller Antennenteile.

Fig. 5 zeigt eine andere Einrichtung mit Heizeinrichtung für Zuführungen, Ausgleicher und Strahler.

Fig. 6 und 7 zeigen Antennenformen, bei denen mehrere Drähte an Stelle der Strahler gemäß der Fig. 1 gesetzt sind.

Fig. 8 und 9 zeigen Schaltungen zur Erläuterung der Prinzipien.

In Fig. ι speist eine Quelle 5 von modulierter Hochfrequenzenergie über die Leitungen T₁ B und F und die Ausgleichsvorrichtungen D die Antenne A und den Reflektor R, bestehend aus den Drähten 2, 4, 6 und 8. Die Strahlung erfolgt in Pfeilrichtung unter dem Winkel α, der von dem Abstand der beiden Systeme abhängt. Um jedes der Systeme heizen zu können, müßten sie nach Fig. 2 durch einen Draht ίο geschlossen werden. Dieser Draht würde aber ebenfalls strahlen und die Richtcharakteristik stören. Seine Strahlung muß daher kompensiert werden. Eine einfache Schaltung hierfür zeigt Fig. 3. Die Zuführungen F, die

Her in Form eines großen Y angeordnet sind, und die Ausgleicher N, die aus offenen Drähten bestehen mit stehenden Wellen von einer Polarität entgegengesetzt zu den Wellen auf den Zuführungsleitungen F, heben die Strahlung von diesen Zuführungen auf. Die Strahler endigen in U-förmigen Schleifen L, die eine viertel Wellenlänge lang sind und deren Schenkel, weil sie nahe beieinander ίο liegen, nicht strahlen, da die Ströme in ihnen um i8o° versetzt sind. Da die Schleife eine viertel Wellenlänge lang ist oder, mit anderen Worten, eine halbe Wellenlänge von Ende zu Ende, wirkt sie als abgestimmter Kreis und stellt eine unendliche Impedanz dar, d. h. sie ist, mit anderen Worten, ein offener Kreis für die Drähte, die die Strahler bilden. Da der Punkt 12 der Schleife ein Spannungsknotenpunkt ist, kann er ohne Isolatoren geerdet werden. Die Enden der Elemente werden an Trägern 14 direkt oder mittels Gegengewichte befestigt.

Bei der Anordnung gemäß Fig. 3 wird der Heizstrom von 16 über die Hochfrequenzdrosseln 18 zugeführt und geht demnach über Heizleitungen 20 und die Strahler durch die Schleifen L. Selbst wenn die Heizung den Ausgleichern dieser Figur nicht zugeführt wird, wird ein wesentlicher Teil des Systems mit Schmelzströmen beliefert, so daß die Einfachheit der Konstruktion manche Vorteile trotz der Tatsache bietet, daß sich auf den kurzen Enden A^r Eis niederschlagen kann.

Die zweckmäßigste Ausführungsform zeigt Fig. 4, bei der der Schmelzstrom sowohl den Strahlern als auch den Speiseleitungen als auch den Ausgleichern zugeführt wird. Die Hochfrequenzenergie wird diesen Elementen durch Leitungen 22, 24 zugeführt, die dicht nebeneinander liegen und daher nicht merklich strahlen. Die Heizenergie geht von der Quelle 16 über die Spannungsknotenpunkte 12 zu den Strahlern 20. Vorsichtshalber kann man noch Drosseln 18 in die Leitungen 20 +5 einschalten. Eine Klemme 24 der Schleife L des Reflektors R ist mit dem Strahler 2 über eine Schleife 26 verbunden, so daß Ausstrahlungen dort ebenso wie an den parallelen Leitungen 30 und 32 vermieden werden. Die Klemme 24 ist mit dem Strahler 4 durch den Draht 34 verbunden, der eine halbe Wellenlänge lang ist. Die Klemme 36 ist in ähnlicher Weise durch einen Draht 38, der eine Wellenlänge lang ist, mit dem Draht 4 und durch einen Draht 30, der eine halbe Wellenlänge lang ist, mit dem Draht 2 verbunden. Infolge dieser Anordnung erfolgt keine Strahlung von den Teilen 30, 32, 34 und 38.

Wegen der Längendifferenz der Verbindungsdrähte, z. B. 38 und 34, ist der Verbindungspunkt 40 von derselben Momentanpolarität. Dieselbe Polarität ergibt sich aus der Phasenänderung, die durch die verschiedenen physikalischen Längen der Verbindungsdrähte verursacht wird. Das entfernte Ende des Strahlers ist in ähnlicher Weise mit den Enden der Schenkel der Schleife L verbunden; entsprechend sind die Enden der Strahler der Antenne A ausgebildet. In diesem Falle können die Drähte 30 und 32 als Speiseleitungen und 26 und 38 als Ausgleicher betrachtet werden.

Die Schaltung gemäß Fig. 4 erscheint aus dem Grunde besonders zweckmäßig, daß keine Drosseln in Heizkreisen nötig sind, daß für alle Teile Schmelzvorrichtungen vorgesehen sind und daß die Strahlerdrähte nicht wie bei den weiter zu beschreibenden Schaltungen verdoppelt zu werden brauchen.

Bei der Anordnung gemäß Fig. 5 wird die Heizung von der Quelle 42 über den Schalter 44, die Transformatoren 46 und 48 und die Drosseln 50 den Strahlern zugeführt. Bei der oberen Stellung des Schalters 44 geht der Heizstrom' über die Drähte 52, die Schleife 54, die eine halbe Wellenlänge lang ist, einen geraden Teil 56, der eine halbe Wellenlänge lang ist, und eine Leitung 58, die eine halbe Wellenlänge lang ist, zu den Strahlen 2, 4. Vervollständigt wird der Heizkreis go durch die Speise- und Ausgleichsleitungen am entfernten Ende des Reflektors R. Zur Beheizung wird der Schalter 44 nach unten umgelegt, worauf der Heizstrom durch Transformatoren 48, Drosseln 50 und Drähte 64 fließt. 66 sind wieder die Gegengewichte.

Die Hochfrequenzenergie wird dem Strahler R über die Leitung T₁ die Impedanzausgleichsvorrichtung D und die Leitung 68 zugeführt. Die Kopplung dieser Leitung mit den Drähten 2, 4 erfolgt unter anderem durch die Kondensatoren 70 und 72.

Die Antenne A wird in ähnlicher Weise wie der Reflektor R. durch die Leitung 76 gespeist.

Claims (5)

Patentansprüche:

1. Heizbares Antennensystem, dadurch gekennzeichnet, daß zur Erzielung eines geschlossenen Heizkreises das gegenphasig erregte Strahlersystem derart erregt wird, daß an seinen dem Speisesystem abgewandten Enden sich Stromknoten bilden und daß diese Enden über strahlungsfrei ausgeführte Leiter miteinander verbunden sind.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Erzielung der Strahlungsfreiheit der Verbindungsleiter diese in U-förmigen Schleifen, die eine viertel Wellenlänge lang sind, ausgeführt werden und daß die Schenkel der

LJ-förmigeni Schleifen dicht nebeneinander liegen.

3. Einrichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß parallel zu den Zuführungsleitungen (F) offen endende Neutralisationsleitungen (N) angeordnet sind.

4. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannungsknotenpunkte der U-förmigen Verbin dungsschleifen als Haltepunkte für das Leitersystem benutzt werden.

5. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zu- und Abführungsleitungen der Strahler die Länge von λ[₂ besitzen und daß dicht neben diesen Zu- bzw. Abführungsleitungen Verbindungsleitungen von der Länge λ derart in einer Schleife angeordnet sind, daß sie ebenfalls nicht strahlen.

Hierzu ι Blatt Zeichnungen