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Antennenanordnung In vielen Fällen ist es erwünscht, eine horizontal
polarisierte Rundstrahlung auszusenden, da horizontal polarisierte Empfangsantennen
lokalen Störungen weniger ausgesetzt sind als vertikal polarisierte. Ein einfacher,
horizontal liegender Dipol ist zu diesein Zweck nicht verwendbar, da er in Richtung
seiner Achse nicht strahlt. Gegenstand der Erfindung ist daher eine Antenne, die
zur Rundstrahlung von horizontal polarisierten kurzen Wellen geeignet ist.
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Es ist bereits eine Antennenanordnung in Form einer horizontal liegenden
kreisförmigen Leiterschleife bekannt, welche in stehenden Wellen. erregt wird. Weiterhin
ist es bekannt, eine z. $. rhombusförmig gestaltete horizontal liegende Leiterschleife
in fortschreitenden Wellen zu erregen, und zwar derart, claß an die eine Ecke des
Rhombus eine Speiseleitung angeschlossen ist und an der gegenüberliegenden Ecke
ein Widerstand eingeschaltet ist, der gleich dem Wellenwiderstand der Schleife ist.
Dadurch werden fortschreitende Wellen in der Schleife erregt, welche jedoch nicht
längs des Umfangs der ganzen Schleife den gleichen Umlaufsinn besitzen, sondern-,velche
in den beiden Schleifenhälften verschiedenen Umlaufsinn besitzen. Gemäß der Erfindung
ist eine Antennenanordnung in Form einer mit fortschreitenden Wellen gespeisten
Leitungsschleife, in der fortschreitende Wellen bestellen, insbesondere zur Aussendung
oder zum Empfang horizontal polarisierter Wellen, dadurch gekennzeichnet, daß ein
horizontal ausgespannter kreisförmiger Leiter so gespeist ist, daß die fortschreitenden
Wellen längs der ganzen Schleife dieselbe Umlaufrichtung besitzen.
An
Hand der Abbildungen soll die Erfindung näher beschrieben werden. Abb. i zeigt einen
horizontal angeordneten kreisförmigen Leiter i, dessen Durchmesser gleich - ist
(i = Wellenlänge). Der Durchmesser ist also so bemessen, daß der Umfang des kreisförmigen
Leiters ein ganzzahliges Vielfaches einer Wellenlänge beträgt. Die Hochfrequenzenergie
wird vom Sender T über eine konzentrische Leitung T'L' dem kreisförmigen Leiter
am einen Ende zugeführt und am anderen Ende über einen Widerstand abgenommen, so
daß in dem kreisförmigen Leiter fortschreitende Wellen und keinerlei stehende Wellen
auftreten. Die Fortpflanzungsrichtung der Wellen ist durch einen Pfeil angedeutet.
Durch die Stromverteilung auf dem Leiter bildet sich in jedem Moment ein Strahlungsfeld
mit bestimmten örtlichen Maxima und Minima heraus, das sich jedoch infolge der fortschreitenden
Wellen ständig dreht und so zu einer in der Horizontalebene gleichmäßigen Strahlung
führt. Die eingezeichnete Stromverteilung gilt nur für einen einzigen Zeitpunkt.
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Abb. 2 zeigt eine ähnliche Anordnung, bei der sich innerhalb des kreisförmigen
Leiters ein zylindrischer Reflektor befindet, dessen Abstand vom Strahler geeignet
gewählt, z. B. gleich einer Viertelwellenlänge, ist. Der Reflektor besteht vorzugsweise
aus Metall oder aus irgendeinem anderen Material, dessen Dieleltrizitätskonstante
größer ist als die der Luft.
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Abb.3 zeigt im Querschnitt eine Anordnung mit einem kreisförmigen
Leiter 3, einem Rotationsparaboloid .I als Reflektor und einem zweiten Reflektor
4#. Durch diese Anordnung wird die Strahlung in der Vertikalebene gebündelt.
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Abb. d. zeigt eine aus zwei übereinander angeordneten, kreisförmigen
Leitern bestehende Antenne, die symmetrisch gespeist sind und durch einen Abschlußwiderstand
R abgeschlossen sind, der so bemessen ist, daß nur fortschreitende Wellen auftreten.
Damit beide Leiter gleichphasig durchflossen werden, muß zwischen den einen Energieleiter
und den einen Strahler eine Phasenumkehreinrichtung, z. B. eine Umkehrleitung S
von Länge, eingeschaltet sein. Die Leitung S' 2
ist ebenso wie der Abstand
zwischen den beiden Strahlern eine halbe Wcllcnlänge lang. Die Abb. q.a und 41)
zeigen die momentatte Stromverteilung auf den beiden Leitern der .l. Man sieht,
claß die Stromverteilung #leicltl>liasig ist, so daß sich die Fel( <lcr iti der
horizontalebene in allen Richtungen unterstützen. Statt nur zwei Leiter können beliebig
viele kreisförmige Leiter übereinander angeordnet werden.
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Abb. 5 zeigt eine andere Ausführungsform der Erfindung, bei der die
Hochfrequenzenergie von einem Sender T über eine Energieleitung T' L' einem schraubenlinienförmig
verlaufenden Leiter 6 zugeführt wird, der ebenso wirkt wie mehrere übereinander
angeordnete kreisförmige Leiter gemäß Abb. 4.. Um eine gegenseitige Beeinflussung
der einzelnen Windungen zu vermeiden, ist es vorteilhaft, die Abstände zwischen
aufeinanderfolgenden Windungen mindestens gleich einer Viertelwellenlänge zu machen.
Ist der Umfang einer Antennenwindung gleich einem Vielfachen der Wellenlänge, so
sind sämtliche Windungen gleichphasig gespeist. Der vertikale Rückführungsleiter
von dem oberen Ende der Schraubenlinie, der den Abschlußwiderstand R enthält, ist
vorzugsweise innerhall) des Antennengebildes herabgeführt.
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Abb.6 zeigt eine Anordnung, bei der ein kreisförmiger Strahler 7 in
solchem Abstand über der Erde oder einer Reflexionsfläche angeordnet ist, daß sich
ein maximales Feld in einem Erhebungswinkel a ausbildet. Die Höhe Tiber Erde ist
so zu wählen, daß in einem gewünschten Punkt die direkte Strahlung und die am Erdboden
reflektierte Strahlung gleichphasig eintreffen. Dies ist der Fall, wenn der Abstand
ABC eine halbe Wellenlänge verschieden ist von einem ganzzahligen @"ielfachen einer
Wellenlänge. Es ist auf diese Weise möglich, eine hohlkonusartige Richtcharakteristik
zu erzielen, die für viele Zwecke, z. B. zur Blindlandung von Flugzeugen, erwünscht
ist.
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Die in den Abb. i, .4a und 4b eingezeichneten Stromv-,rteilungen zeigen
jeweils zwei Wellenlängen. Hierauf ist die Erfindung aber nicht beschränkt. Der
Durchmesser der einzelnen kreisförmigen Strahler ist besonders dann anders als oben
angegeben zu wählen, wenn der Abstand zwischen übereinanderliegenden Strahlern so
klein ist, daß die Phasengeschwindigkeit der Wellen infolge der Rückwirkung der
einzelnen Strahler aufeinander wesentlich verändert wird.
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Die geschilderte Antenne kann selbstverständlich auch zur Aussendung
von vertikal polarisierten Wellen Verwendung finden, wobei die Achse des kreis-
oder zylinderförmigen Systems horizontal liegt. Die maximale Ausstrahlung erfolgt
dann in einer Richtun- senkrecht zu dieser Achse.