DE756558C - Richtantennensystem zur Erzeugung von Leitstrahlen - Google Patents

Description

Es sind Richtantennensysteme zur Erzeugung zweier um i8ö^a versetzter Leitstrahlen bekannt/ die aus einem dauernd gespeisten Mitteldipol und zwei abwechselnd getasteten, beiderseits des Sendedipols angeordneten strahlungsgekoppelten Reflektoren bestehen. Bei derartigen Richtantennen erweist es sich als zweckmäßig, dem Sendedipol die Energie einseitig zuzuführen, indem die Speiseleitung innerhalb der einen rohr- oder reusenförmig ausgebildeten Dipolhälfte verläuft. An der Stelle des Eintritts der Zuführungsleitung in den Strahler muß dann ein elektrisches Sperrglied eingeschaltet werden, um die Dipoleigenschaft des Strahlers nicht zu stören. Eine besondere Ausführungsform eines solchen Sperrgliedes, die insbesondere bei kürzesten Wellenlängen zweckmäßig ist, stellt der sog. A/4-Sperrtopf dar. Wegen des niedrigen Dämpfungsmaßes weist ein derartiges Gebilde eine äußerst scharfe Resonanzwirkung auf, ganz im Gegensatz zu dem Strahler selbst.

Um nun unter Ausnutzung dieser guten Sperrwirkung nicht an die genaue Einhaltung der Betriebsfrequenz mit Rücksicht auf die Resonanzschärfe des Sperrgliedes gebunden

zu sein, sieht die Erfindung bei einem Richtantennensystem zur Erzeugung zweier um i8o° versetzter Leitstrahlen, das aus einem in der vorerwähnten Weise über eine koaxiale Energieleitung dauernd gespeisten Dipol und zwei abwechselnd getasteten, strahlungsgekoppelten Reflektoren besteht, vor, an der Stelle, an der die koaxiale Leitung in den schwingenden Dipol übergeht, im Zuge dieser ίο Leitung zwei als Schwungradkreise ausgebildete Sperrtöpfe hintereinander einzuschalten und derart zu dimensionieren, daß die Speiseleitung für einen größeren Frequenzbereich entkoppelt ist. Durch diese Maßnahme wird eine Bandfilterwirkung erzielt.

Der Erfindungsgedanke wird nachstehend an Hand einer Konstruktionsbeschreibung näher erläutert.

Abb. ι zeigt den Aufriß eines Richtstrahlsystems, das der Erfindung zugrunde liegt, während

Abb. 2 die Seitenansicht zeigt; Abb. 3 ist ein Seitenschnitt durch das Gebilde in Abb. 1, und zwar längs der Schnittebene 3-3 aufgenommen, um die Seitenansicht des Hauptdipols zu veranschaulichen;

Abb. 4 stellt eine'Vorderansicht des Hauptstrahldipols gemäß Abb. 1, mit Einzelheiten dar;

Abb. 5 bis 8 zeigen den konstruktiven Aufbau der einzelnen Teile, insbesondere der in Abb. 4 mit 5, 6, 7 bezeichneten.

Aus der Abb. 1 ist zu ersehen, daß der Hauptdipol 10 vom unteren Ende her über eine koaxiale Leitung, die aus der Innenader ττ^Α und dem Mantel n^B besteht, gespeist wird. Er wird (s. auch Abb. 3) von einem Mast 13 getragen. Letzterer weist einen Querarm 14 auf, an dessen äußersten Enden die senkrechten Tragens einstellbar so befestigt sind, daß ihr Abstand vom Mast 13 geändert werden kann. An den senkrechten Trägern 15 sitzen die Reflektordipole 16 und 17, die einander gleich sind. Beide Hälften 18 jedes Reflektors sind mit verschiebbaren Enden 19 zum Regeln der Länge versehen, wodurch die Dipole abgestimmt werden können. Je ein Mittelteil 20, 21 in Form eines wettersicheren Gehäuses enthält ein Tastrelais, das durch die Leitung 22 bzw. 23 betätigt wird. Die Kontakte des Relais 20 sind so angeordnet, daß sie im Ruhezustand die beiden Hälften des Dipols 16 verbinden; beim Relais 21 ist bezüglich der beiden Glieder 18 des Dipols 17 das Umgekehrte der Fall. Die Arbeitskennlinien der beiden Relais 20 und 21 stehen, wie üblich, so miteinander in Beziehung, daß bei gleichzeitiger Erregung der beiden Relais das Relais 20 seine Kontakte öffnet, ehe das Relais 21 seine Kontakte schließt. Umgekehrt öffnet, wenn die Erregung der beiden Relais gleichzeitig aufhört, zuerst das Relais 21 seine Kontakte.

Die Leitungen 22 und 23 sind senkrecht zu den Nebendipolen sowie zudem Hauptdipol 10 verlegt, so daß die Leitungen quer zur Polarisationsrichtung des Strahlungsfeldes liegen. Zweckmäßig werden die Leitungen 22 und 23 mit Drosseln versehen, die in den Gehäusen der Relais 20 und 21 untergebracht werden können; weitere Drosseln, z. B. 24, können dicht am Hauptdipol 10 vorgesehen werden. An der Verbindungsstelle 31 des Dipols 10 werden die Leitungen 22 und 23 mit den beiden Hälften 5 und 6 des Dipols 10 verbunden, wie in den Abb. 4 und 8 genauer angegeben, so daß die koaxiale Energieleitung auch die Gleichstromtastzeichen überträgt.

Den Aufbau des Hauptdipols 10 lassen die Abb. 4, 5, 6, 7 und 8 im einzelnen erkennen. Aus der Abb. 4 läßt sich ersehen, daß der Hauptdipol einen unteren Teil 5 und einen oberen Teil 6 besitzt, die mit Hilfe der Hauptverbindung 31 mechanisch zusammengehalten werden; ferner gehört dazu ein Hilfsteil 7 (Abb. 4 und 7). Die Teile 5 und 7 sind durch das mit Gewinden versehene durchgehende Innenrohr mechanisch vereinigt, wie sich deutlicher aus den Abb. 5, 7 und 8 ergibt. Die Hauptverbindung 31 des Hauptdipols 10 ist durch ein Holzgehäuse geschützt (Abb. 4 und S). Die obere Dipolhälfte 6 wird durch ein Isolierrohr 32 geschützt, das auf dem Gehäuse 31 aufsitzt. Eine Kappe 33 schützt das obere Ende des Schutzrohres 32 gegen Eindringen von Feuchtigkeit und Schmutz. Ein unteres, dem Schutzrohr 32 ähnliches Schutzrohr 34 (Abb. 4) umhüllt die untere Dipolhälfte 5 sowie den Hilfsteil 7; das Schutzrohr 34 wird durch eine Klemme 35 in seiner Lage gehalten, es ist außerdem an der Unterseite des Gehäuses 31 befestigt (Abb. 8). Der Aufbau der Teile 5 und 7 verkörpert die Merkmale der-Erfindung; der genaue Bau dieser Teile sowie der übrigen Teile, aus denen der Hauptdipol besteht, ist in den Abb. 5, 6, 7 und 8 deutlich veranschaulicht. Besonders aus der Abb. 5 geht hervor, daß die untere Dipolhälfte 5 ein inneres Rohr 40 enthält, das über dem Außenmantel ii^ß verschiebbar ist. Das Rohr 40 ist von einem weiteren Rohr 41 umgeben und mit diesem mittels der Scheibe 42 leitend und starr verbunden. Ein Isolierring 43 sorgt für die Zentrierung am unteren Ende von 41. An dieser Stelle ist außerdem ein Zylinderring 44 ängs verschiebbar auf der Außenfläche von 41 angeordnet, und zwar leitend verbunden über den Ring 45. Ein in den zylindrischen Raum wischen 44 und dem Ende des Rohres 41 iiineinragender und mit diesen eine Kapazität

bildender Zylinderring 46 ist auf das Rohr 40 aufgeschraubt, so daß er in axialer Richtung fein verstellt werden kann, um die Kapazität zwischen 41, 44 und 46 zu verändern. Eine Gegenmutter 47 ist vorgesehen, um den Zylinder 46 nach der Einstellung in seiner Lage zu halten.

Über dem Rohr 41 ist ein Rohr 49 gleichfalls verschiebbar angeordnet, dessen unteres Ende mittels einer Schelle 50 festgeklemmt werden kann. Das obere Ende des äußeren Rohres 49 steht über eine Messingscheibe 51 mit dem Mantel ii-⁸ in Verbindung, indem diese Scheibe zwischen die Metallfassung 52 und Mutter 53 geklemmt ist. Die Fassung 52 ihrerseits ist mit dem Mänteln⁵ verlötet und an ihrem oberen Ende mit einem Außengewinde für die Mutter 53 versehen. Das Innere der Fassung 52 enthält eine Isolierbuchse, durch welche die Innenader ττ^Α hindurchführt.

Man sieht, daß der Teil 5, also die untere Dipolhälfte, aus zwei ineinander längs verschiebbaren Teilen besteht, deren einer das äußere Rohr 49, die Fassung 52 samt Mutter 53, den Mantel n^ß sowie die Innenader ιι^λ als starres Ganzes umfaßt. Der andere umfaßt das innere Rohr 40 nebst Scheiben 42 und 43 sowie das Rohr 41. Ferner gehören hierzu die Hülsen 44 und 46 mit Gegenmutter 47, wenn auch diese Bestandteile, wie beschrieben, nicht in bezug auf das Rohr 41 bzw. 41' tatsächlich fest sind. Um also die Gesamtlänge der unteren Dipolhälfte 5 einzur stellen, braucht man nur die Schelle 50 zu lockern und dann das Rohr 41 mit Zubehör teleskopartig längs dem Mänteln⁵ zu verschieben.

Aus Abb. 6, welche die obere Dipolhälfte 6 für sich darstellt, ist zu ersehen, daß diese aus einem Hauptrohr 60 besteht, welches nach der Dipolmftte zu durch eine Metallscheibe 61 abgeschlossen ist, in welche der Innenleiter II-⁴ hineingeschraubt ist. Ein Distanzring 56 (Abb. 8) sorgt für einen gewissen Abstand zwischen der Scheibe 61 und der Fassung 52. Im Innern des Hauptrohres 60 ist ein ausziehbares Rohrstück 62, dessen oberes Ende durch eine darangelöt'ete Messingscheibe 63 abgeschlossen ist, angeordnet. Dieses dient dazu, die Länge der oberen Dipolhälfte 6 einzustellen; nachdem die richtige Einstellung erzielt worden ist, wird das Verlängerungsrohr durch Anziehen einer Schelle 65 in seiner Lage festgehalten.

In Abb. 7 ist der Hilfsteil 7 dargestellt, dessen Aufbau dem des bereits beschriebenen Teils 5 grundsätzlich ähnelt. Ein äußeres Rohr 70 ist einstellbar an demselben Innenrohr 40 befestigt, welches auch das Rohr 41 trägt. Um die axiale Verschiebung des Rohres 70 zu ermöglichen, ist das Rohr 40 nahe dem unteren Ende mit einem Gewinde versehen, um darauf eine Messingscheibe 71, die mit dem Ende von 70 verlötet ist, zu verschrauben. Zur Feststellung-dient die Gegenmutter 72. 73 ist wieder ein Isolierring, um das Rohr 70 auch am oberen Ende zu distanzieren. Da es vorteilhaft ist, in der Lage zu sein, die Hülse 46 (Abb. 5) entfernen zu können, ohne die gesamte Länge des Rohres 40 mit Gewinde versehen zu müssen, ist letzteres zweiteilig- ausgeführt, wobei eine Rohrmuffe 74 den Zusammenhalt gewährleistet.

Nahe dem oberen Ende umgibt das Rohr 70, mit ihm über den Ring γβ in Kontakt stehend, ein kurzes Rohrstück 75. In den somit zwischen 70 und 75 gebildeten Raum taucht ein weiterer Zylinderring yj, mittels Gewinde verstellbar, ein. Der Zweck dieser die eigentliehe Erfindung bildenden Anordnung sowie der analogen gemäß Abb. 5 wird weiter unten beschrieben.

Die Art und Weise nun, wie die beschriebenen Teile 5, 6 und 7 angeordnet und miteinander verbunden sind, um den Hauptdipol 10 zu bilden, läßt sich am besten aus den Abb. 4 und 8 ersehen. Wie bereits im Zusammenhang mit der Beschreibung der Abb. 5 und 7 angegeben ist, stellt das Innenrohr 40 g₀ die mechanische Verbindung zwischen den Teilen 5 und 7 her. Wird daher zunächst die Länge der unteren Dipolhälfte 5 durch Verschieben des Rohres 41 nach oben oder unten für sich verändert, so bleibt der Abstand zwischen den angrenzenden Enden der Teile 5 und 7 erhalten. Ebenso erfolgt die Einstellung ^ des Verlängerungsrohres 62 nach oben oder unten innerhalb der oberen Dipolhälfte 60 (Abb. 6) ohne Einfluß auf den gegenseitigen Abstand von Teil 6 und 5. Diese werden im übrigen mittels zweier Klammern 80 gehalten, die ihrerseits im Gehäuse 31 auf Isolatoren 81 befestigt sind.

An dem unteren Ende der Leitung 11 beim Austritt aus dem Schutzrohr 34 ist ein geeigneter isolierender und luftdichter Verschluß vorgesehen, und gegebenenfalls können, auch noch Mittel vorgesehen werden, um das Innere des Rohres n-⁸ mit einem Gas unter gewöhn- no lichem oder erhöhtem Druck gefüllt zu halten.

Nachdem die genaue Bauart eines bevorzugten Ausführungsbeispiels der Erfindung vollständig beschrieben worden ist, wird jetzt die Wirkungsweise kurz dargelegt. n₅

Der untere Teil des Rohres 41 (unterhalb der Scheibe 42) mit aufgesetzter Hülse 44 bildet zusammen mit der Mittelhülse 46 und dem Innenrohr 40 einen Schwungradresonanzkreis (sog. Sperrtopf), der abgestimmt werden kann durch Verändern der Kapazität zwischen der Hülse 46 und den Zylinderflächen der

Teile 44 ^und 4¹· Um die Kapazität grob zu verändern, wird der.äußerste Zylinderring44 verschoben. Eine Feineinstellung läßt eich bequem vornehmen, indem der Ring 46 auf dem Gewinde verdreht wird.

Ein zweiter Resonanzkreis wird mit Hilfe von Teil 7 gebildet. Hier sind die wirksamen Elemente das Außenrohr 70 mit aufgesetzter Hülse 75, Zylinder γγ und Innenrohr 40. Die Abstimmung wird in gleicher Weise vorgenommen wie bei Teil 5.

Der erste Resonanzkreis verhindert ein Zurückfließen des Speisestromes auf der Außenhaut der unteren Dipolhälfte. Dieser Resonanzkreis ist naturgemäß sehr resonanzscharf, d. h. er ist nur für eine einzige verwendete Frequenz brauchbar bzw. müßte er für jede Frequenz neu abgestimmt werden. Um dies zu vermeiden, ist gemäß der Erfindung der zweite Resonanzkreis vorgesehen, der mit dem ersten Resonanzkreis mehr oder weniger gekoppelt ist. Dadurch entsteht eine etwa bandfilterartige Wirkung, d. h. innerhalb eines gewissen Frequenzbereiches werden die Störströme am Fließen verhindert, und gleichzeitig ist die Speiseleitung vollkommen entkoppelt.

Claims (2)

1. Patentansprüche:

   i. Richtantennensystem zur Erzeugung zweier um i8o° versetzter Leitstrahlen, bestehend aus einem Dipol, der von einem Sender über eine in der axialen Richtung einseitig zugeführte koaxiale Energieleitung dauernd gespeist ist, und zwei abwechselnd getasteten, beiderseits des Sendedipols angeordneten strahlungsgekoppelten Reflektoren, dadurch gekennzeichnet, daß an der Stelle, an der die koaxiale Leitung in den schwingenden Dipol übergeht, im Zuge dieser Leitung zwei als Schwungradkreise ausgebildete Sperrtöpfe hintereinandergeschaltet und derart dimensioniert sind, daß die Speiseleitung für einen größeren Frequenzbereich entkoppelt ist.
2. 2. Richtantennensystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß im Innern der koaxialen Leitung Hilfsleitungen für die Tastrelais der Reflektoren verlegt sind.

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   Zur Abgrenzung des Erfindungsgegenstands vom Stand der Technik sind im Erteilungsverfahren folgende Druckschriften in Betracht gezogen worden:

   Deutsche Patentschriften Nr. 549 857,
   577 35°. 600 on;

   französische Patentschrift Nr. 816 120;

   britische Patentschrift Nr. 414296;

   USA.-Patentschrift Nr. 1 831 921.

   Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

   1 5527 10.