NL8003721A - Antenne. - Google Patents

Description

V

-* * ι -—“

Antenne.

De uitvinding heeft betrekking op antennes en in het bijzonder op antennes van de soort, voorzien van relatief grote reflectoren. Antennes van deze soort worden gewoonlijk gebruikt voor doeleinden zoals marineradarstelsels en zijn gewoonlijk 5 zwaaibaar.

Een moeilijkheid, welke optreedt bij zulk een antenne, ten gevolge van zijn afmetingen en het feit, dat de antenne inherent moet worden gemonteerd in een vrije positie (bijvoorbeeld in de top van een mast in het geval van een marineradarantenne) is 10 die van windbelasting. De luchtweerstand van de antenne maakt deze onderhevig aan mechanische beschadiging ten gevolge van door de wind veroorzaakte krachten.

* Het is bekend de effecten van windbelasting te verminderen en in sommige gevallen het gewicht van de antenne te 15 verminderen, door de reflector niet te vormen uit een volle plaat van reflecterend materiaal, maar in de vorm van een geraamte, waarbij gebruik wordt gemaakt van een aantal geleidende latten.

Een typerende antenne van deze beschreven soort is aangegeven op zeer schematische wijze in fig. 1.

20 In fig. 1 is de antenne een marineradarantenne, weergegeven als gedragen in de top van een mast 1 voor rotatie in azimuth zoals weergegeven door de dubbele pijl 2. Een hoofdgedeelte van de antenne is de reflector 3, welke in dit geval een parabolische reflector met enkele kromming is. De reflector 3 bestaat 25 uit een geraamte 4, bevestigd aan een steunconstructie 5. Door het geraamte 4 wordt een reeks horizontaal verlopende latten 6 gedragen, waarvan elk, zoals aangegeven in fig. 2, is gevormd uit een in doorsnede rechthoekige aluminium buis.

Aldus zijn de effecten van windbelasting op de 8003721 _ 2 — 11 u ......'I >'*........Μ antenne sterk verminderd vanwege de luchtspleten tussen de afzonderlijke latten, welke het reflecterende oppervlak vormen. Het elektrische ontwerp van zulk een reflector is thans bekend, waarbij zijn reflec-, terende werking afhankelijk van de luchtspleet tussen de latten 6, 5 de dikte van de latten 6, de elektrische eigenschappen van het latten-materiaal en de relatieve richting van de latten 6. De reflector, gevormd door de latten 6, wordt gevoegd door een zich lineair uitstrekkend stelsel van hoorns 7, gemonteerd voor rotatie met de reflector. Normaal wordt een buis gebruikt voor de latten 6 inplaats van 10 een massieve staaf teneinde gewicht te besparen. Een ernstig naddel echter van het gebruik van aluminiumbuis voor dit doel is, dat zijn weerstand tegen samenklappen betrekkelijk gering is en dat de gehele reflector relatief breekbaar is, zelfemet een aanzienlijke rugconstruc-tie.

15 De uitvinding is gericht op een verbetering van een antenne van de genoemde soort, waarbij de bovengenoemde moeilijkheid is overwonnen.

Volgens de uitvinding is een antenne met een reflector van relatief groot oppervlak, gevormd uit een aantal geleidende 20 latten met luchtspleten daartussen, voorzien van de latten, gevormd uit materiaal van door koolstofdraden gewapende kunststoffen.

Bijvoorkeur is de reflector een parabolische reflector met een enkele kromming en zijn de latten lineair en strekken zich uit in een axiale richting.

25 De uitvinding is in het bijzonder toe te passen bij marineradarantennes, bedoeld voor zwaaien en bedoeld voor montage in de top van een mast.

Er is gebleken, dat niet alleen de reflecterende eigenschappen van de reflector van een antenne volgens de uitvinding 30 afdoende zijn, maar er is ook gebleken, dat vergeleken met een equivalente reflector van bekende vorm, waarbij gebruik wordt gemaakt van massieve of buisvormige aluminium latten, de dikte van de latten van met koolstofdraden gewapende kunststoffen aanzienlijk kan worden verminderd en een verdere aanzienlijke vermindering in windweerstand 35 wordt verkregen. In vergelijking met latten gevormd van buisvormig 8 0 0 3 7 2 1 - i i •3 aluminium of van massief aluminium, is de sterkte van de lat gevormd volgens de uitvinding, aanzienlijk verbeterd.

Volgens een kenmerk van de uitvinding is een steun- en vormgeraamte, waaraan deze latten zijn gemonteerd, ook vervaardigd 5 van met koolstofdraden gewapende kunststoffen.

Bij voorkeur bestaat het geraamte uit een aantal van een vorm voorziene rugplaten, welke zich dwars uitstrekken op de latten, waarbij de van een vorm voorziene rugplaten oppervlakken hebben, waaraan de latten zijn bevestigd, welke oppervlakken zijn gevormd 10 in overeenstemming met de gewenste vorm van de reflector.

, Bij voorkeur zijn de van een vorm voorzienerugplaten mechanisch verbonden onafhankelijk van de latten, door tenminste twee organen welke zich uitstrekken in dezelfde richting als de latten, waarbij de laatstgenoemde organen zijn bevestigd aan elk 15 van de van een vorm voorziene rugplaten.

Bij voorkeur zijn de laatstgenoemde tenminste twee organen buisvormige organen lopend door tenminste tussengelegen platen van de van een vorm voorziene rugplaten.

Bij voorkeur is de reflector met zijn steun- en vormgeraam-2ó te gemonteerd op een aluminiumsteunconstructie, welke een deel vormt van een voetstuk voor de antenne via de tussenkomst -van een materiaal (titanium of roestvrij staal bijvoorbeeld) dat de effecten van elektrolytische korrosie vermindert in vergelijking met de effecten, welke anders zouden optreden indien de door koolstof-25 draden gewapende kunststoffen van het steun- en vormgeraamte direct zou zijn verbonden met de aluminiumsteunconstructie.

Bij voorkeur strekt zich een aantal van deze van een vorm-voorzien rugplaten uit voorbij de latten naar de steunconstructie en deze steunconstructie heeft een dergelijk aantal staven op een 30 lijn met en zich uitstrekkend naar de zich uitstrekkende en van een vorm voorziene rugplaten waarbij de staven en de zich uitstrekkende en van een vorm voorziene rugplaten zijn bevestigd aan elkaar door middel van lasplaten van het overgangsmateriaal.

In dit laatstgenoemde geval kunnen de naburige einden van 35 de van een vorm voorziene rugplaten en de staven slechts van elkaar 8003721 zijn gespatieerd, maar bij voorkeur is tussen elk einde van een van een vorm voorziene rugplaat en het betreffende einde van een staaf, een vulstuk aangebracht, werkend als een schot van het overgangsmateriaal.

Normaal wordt deze reflector uitgevoerd om te 5 worden gevoed door een reeks radiohorens, welke zich uitstrekken evenwijdig aan en in de nabijheid van een langsrand van de reflector, in welk geval bij voorkeur een reeks verdere latten van afne-mende lengten zich uitstrekt vanaf die langsrand teneinde een schort te vormen, dat de ruimte tracht af te schermen, welke anders zou 10 optreden tussen de reeks horens en de langsrand van de reflector, waardoor toevallige verstrooide stralingen worden verminderd.

De uitvinding wordt verder beschreven aan de hand van fig. 3, 4a en 4b.

Fig. 3 toont een lat van door koolstofdraden 15 gewapende kunststoffen, welke wordt gebruikt in overeenstemming met de uitvinding voor het vervangen van de buisvormige aluminium latten 6 in de antenne van fig. 1.

Fig. 4a en 4b zijn respectievelijk voor en zijaanzichten van een praktische antennevolgens de uitvinding.

20 Volgens fig. 3 is het ontwerp van de reflector elektrisch noch conventioneel en hangt zijn gevormde reflectie-werking nog af van de luchtspleet tussen de latten, de dikte van de latten, de elektrische eigenschappen van het lattenmateriaal en de reflecterende richting van de latten. Er is echter gebleken, dat 25 voor dezelfde elektrische werking als een reflector met aluminiumlat-ten, de latten van door koolstofstaven gewapende kunststoffen gevormd volgens de uitvinding aanzienlijk dunner kunnen zijn dan de overeenkomende aluminiumlatten (buisvormig of massief) in welk geval, terwijl aanzienlijk verbeterde sterkte met afdoende laag 30 gewicht wordt ver-kregen, buitendien de windweerstand ook aanzienlijk is verminderd vanwege de verminderde dikte van de latten.

Omgevingsproeven hebben aangetoond, dat de latten van door koolstofdraden gewapende kunststoffen gebruikt bij de uitvinding, een afdoende weerstand vertonen tegen klimatologische 35 8003721 _ * * omstandigheden en schoorsteengassen, typerend uitgestoten door een marinevaartuig.

Terwijl een aantal van door koolstofdraden gewapende kunststoffen beschikbaar is, is bij het voorbeeld van 5 de uitvinding beschreven aan de hand van fig. 3, het materiaal dat, geleverd door Courtaulds onder de handelsnaam "Grafil Pultrusions".

Volgens fig. 4a en 4b is de reflector opnieuw gevormd uit lappen zoals die aangegeven met 6 van door koolstof-10 draden gewapende kunststoffen. De reflector 3 wordt gevoed door een zich lineair uitstrekkend stelsel van hoorns, zoals die aangegeven met 7, zich uitstrekkend over de reflector 3. De hoorns 7 worden gevoed vanuit een gemeenschappelijke toevoergolfgeleider 8 zodanig uitgevoerd (zoals op zich bekend) dat de toevoer gele-15 verd door de hoorns 7 een "hoekloze" voeding is.

Aan de rechterzijde zoals in vooraanzicht is getekend in fig. 4a, zijn de latten 6, de hoorns 7 en de gemeenschappelijke toevoergolfgeleider 8 weggesneden teneinde het steunen vormgeraamte 4 van de reflector te kunnen zien.

20 Het geraamte 4 bestaat uit een aantal (in dit geval vèertien) van een vorm voorzien rugplaten 9, 9' waaraan de latten 6 zijn bevestigd. De gevormde vorm van de rugplaten 9, 9' is zo dat de vereiste parabolische vorm met enkele kromming, vereist voor de reflector 3, wordt verkregen. In de lengterichting 25 strekken zich door de rugplaten 9, 9' twee buisvormige organen 10 uit welke stevig zijn bevestigd aan de platen 9, 9' teneinde een stijve constructie te vormen.

De vier van een vorm voorziene rugplaten 9' zijn dikker dan de platen 9 en strekken zich neerwaarts uit zoals 30 getekend, om te zorgen voor de montage van de reflector 3 op de steunconstructie 5.

De steunconstructie 5 is van aluminium, terwijl de gehele reflector 3 voorzien van de latten 7, de van een vorm voorziene rugplaten 9 (inclusief 9') en de buisvormige organen 35 10 zijn van door koolstofdraden gewapende kunststoffen. Zoals gete- 8003721 6 % kend, heeft de aluminiumsteunconstructie 5 vier opstaande staven 11, welke op een lijn liggen met en zijn van een dikte overeenkomend met de zich neerwaarts uitstrekkende en van een vorm voorziene rugplaten 91. De methode van het dragen van de van een vorm voorziene 5 rugplaten 9' door de opstaande staven 11 is getekend voor een van deze onderdelen in de inzet 12. Zoals aangegeven, wordt elke rugplaat 9' geklemd aan zijn betreffende steunstaaf 11 door twee lasplaten 13 van titanium. De einden van de rugplaten 9’ en de staven 11 stuiten niet tegen elkaar, maar zijn gescheiden in elk geval door 10 een opvulstuk van titanium, aangegeven met 14 in de inzet.

Het doel van het monteren van de reflector van door koolstofdraden gewapende kunststoffen op deze wijze is het vermijden van contact tussen het aluminium van de steunconstructie 5 en de door koolstofdraden gewapende kunststoffen van de reflector 3, aan-15 gezien zodanig contact aanleiding zou kunnen zijn tot elektrolytische korrosie.

Verder wordt door het monteren van de reflector 3 door middel van vier opstaande staven 11 een graad van zijwaartse buigzaamheid verkregen, waardoor enige meegevende beweging van de 20 reflector 3 in de lengterichting met betrekking tot de steun 5 mogelijk is.

Het voetstuk 15, dat de steun 5 draagt, is in enig detail getekend, maar zal niet in detail worden beschreven, aangezien zijn aard niet belangrijk is voor de onderhavige uitvin-25 ding. In dit speciale geval is deze zo dat hij een azimuthrotatie van de steun 5 leverd, welke de reflector 3 draagt, met stabilisatie.

Zoals men ziet in de rechterzijde van fig. 4a, is een reeks verdere latten 6’ aangebracht om zich uit te strekken 30 vanaf de onderste langsrand, gevormd door de lat 6" van de reflector voor het vormen van een schort dat tracht de ruimte af te schermen, welke anders zou optreden tussen de hoorns 7 en tussen de hoorns 7 en de reflector 3. Het doel hiervan is het verminderen van toevallige verstrooide stralingen. Zoals men ziet, neemt de 35 lengte van de latten 6' toenemend af, zodat de onderrand van het 8003721 _

V

7 “ 1 schort, aldus gevormd, taps is vanaf beide einden van de reflector naar het midden toe.

80 0 3 721 ^ a——^Ij

Claims (16)

1. Antenne met een reflector van relatief groot oppervlak, gevormd uit een aantal geleidende latten met luchtspleten daartussen, met het kenmerk, dat de latten zijn ® gevormd van door koolstofdraden gewapende kunststoffen.

2. Antenne volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat de reflector een parabolische reflector met enkele kromming is en dat de latten lineair zijn en zich uitstrekken in een axiale richting.

3. Marineradarantenne volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat deze zwaaibaar is en is gemonteerd op de top van een mast.

4. Antenne volgens een van de voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat een steun- en vormgeraamte 15 waaraan de latten zijn gemonteerd, ook is gevormd van door koolstofdraden gewapende kunststoffen.

5. Antenne volgens conclusie 4, met het kenmerk, dat het geraamte bestaat uit een aantal van een vorm voorziene rugplaten welke zich dwars uitstrekken op de latten terwijl de 20 van een vorm voorziene rugplaten oppervlakken hebben waaraan de latten zijn bevestigd, welke oppervlakken zijn gevormd in overeenstemming met de gewenste vorm van de reflector.

6. Antenne volgens conclusie 5, met het kenmerk, dat de van een vorm voorziene rugplaten mechanisch zijn verbonden 25 onafhankelijk van de latten, door tenminste twee organen welke zich uitstrekken in dezelfde richting als de latten waarbij laatstgenoemde organen aan elk van de van een vorm voorziene rugplaten zijn bevestigd.

7. Antenne volgens conclusie 6, met het kenmerk, 30 dat de laatstgenoemde tenminste twee organen buisvormige organen zijn lopend door tenminste tussengelegen platen van de van een vorm voorziene rugplaten.

8. Antenne volgens een van de conclusies 4-7, met het kenmerk, dat de reflector met zijn steun- en vormgeraamte is gemonteerd op een aluminiumsteunconstructie welke een deel 8003721 vormt van een voetstuk voor de antenne via tussenkomst van een materiaal dat de effecten van elektrolytische korrosie vermindert in vergelijking met de effecten welke anders zouden optreden indien de door koolstofdraden gewapende kunststoffen van het steun- en 5 vormgeraamte direct waren verbonden met de aluminiumsteunconstruc- tie.

8 H

9. Antenne volgens conclusie 8, met het kenmerk, . dat het tussengelegen materiaal titanium is.

10. Antenne volgens conclusie 8, met het kenmerk, 10 dat het tussengelegen materiaal roestvrij staal is.

11. Antenne volgens een van de conclusies 8-10, met het kenmerk, dat een aantal van de van een vorm voorziene rugplaten zich uitstrekt voorbij de latten naar de steunconstruc-tie en de steunconstructie een gelijk aantal staven heeft op een 15 lijn met en zich uitstrekken naar de verlengde van een vorm voorziene rugplaten waarbij de staven en de verlengde van een vorm voorziene rugplaten aan elkaar zijn bevestigd door middel van las-platen van het overgangsmateriaal.

12. Antenne volgens conclusie 11, met het kenmerk, 20 dat de naburige einden van de van een vorm voorziene rugplaten en Λ de staven slechts van elkaar zijn gespatieerd.

13. Antenne volgens conclusie 11, met het kenmerk, dat tussen elk einde van een van een vorm voorziene rugplaat en het betreffende einde van een staaf een vulstuk is aangebracht 25 werkend als- een schot van het overgangsmateriaal.

14. Antenne volgens een van de voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat de reflector is ingericht om te worden gevoed door een reeks radiohoorns welke zich uitstrekken evenwijdig aan en nabij een langsrand van de reflector.

15. Antenne volgens conclusie 14, met het kenmerk, dat een reeks van verdere latten van steeds afnemende lengten zich uitstrekt vanaf die langsrand teneinde een schort te vormen dat tracht de ruimte af te schermen welke anders zou bestaan tussen de reeks van hoorns en de langsrand van de reflector waar-35 door toevalige verstrooide stralingen worden verminderd. 8003721

16. Inrichting in hoofdzaak zoals beschreven in de beschrijving en/of weergegeven in de tekening. 8003 7 2,1 :1 ·