DE591060C - Reflektoranordnung fuer ultrakurze elektrische Wellen - Google Patents

Description

Es ist bekannt, die Wirkung eines Parabolspiegels z.B. zur Strahlbündelung zusammen mit einem Sender für elektromagnetische Wellen dadurch zu steigern, daß man denjenigen Teil der Strahlung, welcher von dem betreffenden Sender ausgeht, ohne auf den Spiegel aufzutreffen, durch einen Zusatzspiegel auf den Sender oder auf den Hauptspiegel zurückwirft. Auf diese Weise ist es möglich, die sonst als Streustrahlung verlorengehende Energie nutzbar zu machen, sei es durch stärkere Anregung des Senders, sei es durch Reflexion dieser Strahlung in den eigentlichen gebündelten Nutzstrahl, der vom Hauptspiegel ausgeht.

Versuche haben nun gezeigt, daß man eine ähnliche Wirkung wie mit dem Zusatzspiegel erzielt, wenn an Stelle des Zusatzspiegels ein Sekundärstrahler, z.B. ein elektrischer Dipol, angeordnet wird.

Es ist schon vorgeschlagen worden, solche Zusatzspiegel aus Dipolen aufzubauen, die im Abstand links und rechts von der Symmetrieachse des Hauptreflektors aufzustellen sind. Dies bedeutet aber eine erhebliche Behinderung der von den Reflektoren ausgehenden Nutzstrahlung. Wie die Versuche zeigen, ergibt sich dann ein Optimum an Richtwirkung und Nutzstrahlintensität, wenn erfindungsgemäß die Sekundärstrahler im Schatten des Primärstrahlers, d.h. auf der" Symmetrieachse des Reflektors, angeordnet werden. Gleichzeitig wird bei Verwendung nur eines einzigen Sekundärstrahlers der Vorteil größerer Einfachheit erzielt.

In Fig. ι ist ein Ausführungsbeispiel dargestellt, ι ist der eigentliche Strahler, in diesem Falle ein elektrischer Dipol, der über eine Hochfrequenzleitung 2 gespeist wird. Der Strahler 1 steht ungefähr im Brennpunkt eines Parabolspiegels 3 und erzeugt infolgedessen einen mehr oder weniger gebündelten Strahl, der durch die Begrenzungslinien 4· dargestellt sei. Außer diesem Strahl verläßt ein Streustrahl, angedeutet durch die Begrenzungslinien 5, den Spiegel nach vorwärts . und geht für den Nutzstrahl 4 verloren. Parallel zum Primärstrahler 1, ebenfalls konzentrisch zur Spiegelachse 6, ist nun ein Sekundärstrahler 7 in einem gewissen Abstände angeordnet. Dieser Abstand steht in Beziehung zur Wellenlänge und wird am einfachsten experimentell bestimmt, indem man in genügend großer Entfernung vom Spiegel die Strahlungsintensität in der Spiegelachse mißt und gleichzeitig den Dipol 7 dem Strahler ι annähert bis zu demjenigen Abstand, in welchem die Intensität des Nutzstrahles einen maximalen Wert annimmt. Die Versuche haben ergeben, daß die durch eine derartige Anordnung mögliche Steigerung der Leistung mindestens etwa einer Verdoppelung gleichkommt und auf alle Fälle höher liegt als die Leistungssteigerung, die durch einen Zusatzspiegel möglich ist.

Die Anordnung erlaubt eine Reihe von Varianten. Es ist nicht nötig, daß der primäre Dipol ι durch eine Hochfrequenzleitung- gespeist wird. Es ist vielmehr denkbar, daß der Dipol 1 im Innern der Senderöhre ange-

ordnet ist und' daß die Senderöhre selbst nahezu im Brennpunkt des Parabolspiegels sich befindet. In diesem Fall ist es wegen der Ausdehnung des Glaskolbens manchmal nicht möglich, den Sekundärstrahler dem Primärstrahler derart nabe zu bringen, daß die maximale Verstärkung der ausgesendeten Leistung eintritt. Da kann es angezeigt sein, den Sekundärstrahler zusammen mit dem Primärstrahler im Glaskolben der Senderöhre unterzubringen.

Es ist ferner möglich, an Stelle eines elektrischen Dipols ι einen magnetischen Dipol zu benutzen, der vorzugsweise in Form eines

t5 geschlossenen Stromkreises ausgeführt wird. In Fig. 2 ist eine derartige Anordnung dargestellt. 3 bedeutet wiederum den Parabolspiegel mit dem Nutzstrahl 4 und dem Streustrahl 5, welche in diesem Falle nicht von einem elektrischen, sondern von einem als Kreisleiter ausgebildeten magnetischen Dipol 8 ausgehen. Zur Verstärkung der Schwingleistung des Dipols 8 und zur Verhinderung der Streustrahlung 5 ist wiederum in geeignetem Abstand zu 8 ein zweiter magnetischer Dipol 9 in der Fortpflanzungsrichtung des gebündelten Strahles konzentrisch zur Spiegelachse angeordnet. Der Abstand zwischen 8 und 9 wird wiederum am zweckmäßigsten durch Versuche festgestellt.

Eine weitere Variante, die probiert wurde und günstige Resultate ergeben hat, besteht darin, daß der primäre Dipol 8 als magnetischer, der sekundäre Dipol aber als elekirischer Dipol 10 ausgeführt wird, wie dies in Fig. 3 dargestellt ist. In diesem Falle müssen die Achsen von elektrischem und magnetischem Dipol aufeinander senkrecht stehen, d. h. die Achse des elektrischen Dipols wird am zweckmäßigsten in der Ebene des Kreisleiters und senkrecht zur Fortpflanzungsrichtung des gebündelten Strahles konzentrisch zur Spiegelachse angenommen.
Eine letzte Kombinationsmöglichkeit, deren bildliche Darstellung sich erübrigt, besteht schließlich darin, daß als Primärstrahler wie in Fig. ι ein elektrischer, als Sekundärstrahler aber λνίε in Fig. 2 ein magnetischer Dipol vorgesehen wird.

Eine weitere Abwandlung des Erfindungsgedankens besteht darin, daß an Stelle des Parabolspiegels irgendeine andere Reflektoranordnung benutzt wird, die geignet ist, die vom Sender ausgehenden elektromagnetischen Strahlen in ihrer räumlichen Ausbreitung zu beeinflussen, insbesondere zu bündeln. Als solche Reflektoranordnung kommt beispielsweise eine Anordnung von elektrischen Dipolen in Betracht, die parallel zum sendenden elektrischen Dipol auf einem Parabelbogen angeordnet sind.

Diese Einrichtung ist in Fig. 4 dargestellt. ι ist der als Sender dienende elektrische Dipol, 7 der als Sekundärstrahler dienende elektrische Dipol, und 11 sind eine große Zahl zu ι und 7 parallel laufende elektrische Dipole, deren Mittelpunkte auf einem Parabelbogen 12 liegen, der sich in einer Ebene senkrecht zu der Ausdehnung der Dipole befindet und die Verbindungslinie der Mittelpunkte von ι und 7 zur Achse hat.

Bei all den geschilderten Anordnungen ergeben sich besonders günstige Verhältnisse, wenn der Sekundärstrahler auf die Frequenz des Primärstrahlers abgestimmt wird.

Die für Sender beschriebenen Anordnungen lassen sich ohne weiteres mit Vorteil auch für Empfangsapparate verwenden.

Die Einrichtung hat besonderes Interesse für die Nachrichtentechnik mit elektrischen Wellen im Zentimeter- und Dezimetergebiet.

Claims (9)

Patentansprüche:

1. Reflektoranordnung für ultrakurze elektrische Wellen mit einer Hauptreflektor- und einer Hilfsstrahleranordnung, durch welche die von dem Primärstrahler ausgehenden Streustrahlen auf den Hauptreflektor zurückgeworfen werden, dadurch gekennzeichnet, daß zum Zurückwerfen der Streustrahlen in der Achse des Hauptreflektors auf der vom Scheitel abgewandten Seite des Primärstrahlers ein Sekundärstrahler angeordnet ist.

2. Reflektoranordnung nach Anspruch ι, dadurch gekennzeichnet, daß der Sekundärstrahler auf die Frequenz der elektrischen Wellen abgestimmt ist.

3. Reflektoranordnung nach Ansprüchen ι und 2, dadurch gekennzeichnet, daß bei elektrischem Dipol als Primärstrahler der Sekundärstrahler mit zur Achse des Primärstrahlers paralleler bzw. mit dazu senkrechter Achse angeordnet wird, je nachdem der Sekundärstrahler ein elektrischer bzw. ein magnetischer Dipol ist.

4. Reflektoranordnung nach Ansprüchen ι und 2, dadurch gekennzeichnet, daß bei magnetischem Dipol als Primärstrahler der Sekundärstrahler mit zur Achse des Primärstrahlers paralleler bzw. mit dazu senkrechter Achse angeordnet wird, je nachdem der Sekundärstrahler ein magnetischer bzw. ein elektrischer Dipol ist.

5. Reflektoranordnung nach Ansprüchen ι bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß deivSekundärstrahler dem Primärstrahler bis zum Maximum der Leistungssteigerung der Reflektoranordnung angenähert wird.

6. Reflektoranordnung nach Ansprüchen ι bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß Primär- und ■ Sekundärstrahler im Innern ein und desselben Glaskolbens angeordnet sind.

7. Reflektoranordnung nach Ansprüchen ι bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Reflektor zum Senden bzw. zum Empfangen eines gebündelten Strahles dient.

8. Reflektoranordnung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Reflektor ein Parabolspiegel ist.

9. Reflektoranordnung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Reflektor ein System von elektrischen Dipolen ist, deren Mittelpunkte auf einem Parabelbogen liegen und deren Achsen auf der Ebene des Parabelbogens senkrecht stehen.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen