CH259970A - Antennenanordnung mit mehreren praktisch in einer Ebene liegenden Rahmenantennen. - Google Patents

Description

  Antennenanordnung mit     mebreren    praktisch in einer Ebene liegenden  <B>Rahmenantennen.</B>    Die Erfindung betrifft eine     Antennen-          anordnung    mit mehreren praktisch in einer  Ebene liegenden Rahmenantennen.  



  Dieselbe ist dadurch gekennzeichnet, dass  eine Reihe von in einer geraden Linie liegen  den Rahmen durch die beiden Leiter einer       Cbertragungsleitung    gebildet. wird, wobei der  Abstand der Rahmen derart ist,     da.ss    die  Mitten der die Rahmen bildenden Leiterstücke  in der Nähe von Strommaxima liegen.  



  In den     Fig.    1, 2, 5, 6, 7 und 8 der bei  liegenden Zeichnung sind sechs beispielsweise  Ausführungsformen der Erfindung darge  stellt, während die     Fig.    3 und 4 Diagramme  zeigen.  



  In     Fig.    1 stellt 10 eine     übertragungsein-          richtung    dar, die entweder ein Sender oder  ein Empfänger sein kann. Die Übertragungs  leitung     .I1    dient zur Verbindung der Über  tragungseinrichtung 10 mit einer Reihe von  in einer geraden Linie liegenden Rahmen  antennen, die allgemein mit 12 bezeichnet.  sind. Die untereinander gleichen Rahmen sind  aus zwei Leitern 13 und     1.1    einer Übertra  gungsleitung aufgebaut, die praktisch in der  selben horizontalen Ebene angeordnet. sind  und einander kreuzen. Die Leiter 13 und 14  sind an den Kreuzungspunkten voneinander  isoliert und sind an dem von der Einrichtung  10 entfernten Ende offen, so dass auf den  Leitern 13, 14 eine stehende Welle entsteht.

    Die Längen der Leiterstücke zwischen je zwei    benachbarten Kreuzungspunkten ist gleich  i/2, wobei     2,    die     Arbeitswellenlänge    ist. So  wirkt jeder Rahmen für den nachfolgenden  Rahmen als ein     Impedanztransformator,    der  die Impedanz am Ausgangsende unverändert  auf das Eingangsende überträgt. Eine ein  zelne Rahmenantenne der dargestellten Art  hat, wie     bekannt,    in der Rahmenebene eine  Antennencharakteristik, wie sie in     Fig.    3 ge  zeigt. ist.

   Die gesamte Antennenanordnung       wird    in dieser Ebene ein scharfes Richt  diagramm besitzen, wie es in     Fig.    4 unter  Vernachlässigung von Nebenblättern gezeigt  ist, wobei angenommen ist, dass die ganze An  ordnung relativ kurz ist. Die Rahmen der in       Fig.    2 allgemein mit 22 bezeichneten Anten  nenanordnung haben quadratische Form, statt  angenähert Kreisform wie im Falle     Fig.    1.

    Es wird darauf aufmerksam gemacht, dass bei  den gewählten Abmessungen der Rahmen  (zwei Rahmenseiten =     @/2)    und bei den vor  gesehenen Kreuzungen der Leiter die Ströme  und damit auch die Strommaxima in jedem  Rahmen auf derselben Seite der Rahmenreihe  in derselben Richtung fliessen, wie durch die  Pfeile in     Fig.    2 angegeben ist. Die Rahmen  werden also alle     gleichphasig    erregt. Wenn  es gewünscht wird, kann nur ein Teil von  jeder     Halbwellenleitungslänge    zum Aufbau  eines Rahmens verwendet werden.

   In solch  einem Fall würden die Rahmen in der Nähe  der     Strommaximumzone    von jeder Halbwel-           lenstrecke    aufgebaut werden, wie in     Fig.    7  gezeigt ist. Der übrige Teil der Halbwellen  leitumgslänge dient als Speiseleitung und  strahlt nicht.  



  Der     räumliche    Abstand d zwischen den  Mitten der strahlenden Rahmen kann ver  schieden gross gewählt wegen, trotzdem die       Strommaxima    genau in den Punkten A, B,  <I>C, D, E</I> vorgesehen sind.  



  Im Falle von     Fig.    7 ist längs den Leitern  gemessen AB<I>= BO</I>     ----   <I>CD = DE =</I>     A/2,     während anderseits gilt     d < A/2.    Im Falle von       Fig.    8 beträgt dagegen die elektrische Länge       zwischen    aufeinanderfolgenden Rahmen eine  Wellenlänge, indem     PQ   <I>=</I>     QR   <I>= A</I> ist.

   In die  sem Fall ist     ein        Überkreuzen    in der Speise  leitung zwischen aufeinanderfolgenden Rah  men nicht. erforderlich, und der räumliche  Abstand zwischen den Rahmen kann irgend  einen Wert haben bis zu einer Wellenlänge,  das heisst     d < A.     



  In der Anordnung der     Fig.    7 und 8 kann  gegebenenfalls der räumliche Abstand der  Rahmen eingestellt werden, ohne die Grösse  der Rahmen und den Abstand der Leiter von  einander zu verändern, und zwar durch     tele-          skopartige    Verschiebung ineinander der Teile  der     Übertragungsleitung    zwischen aufeinan  derfolgenden Rahmen; die Leiterlänge zwi  schen den     Punkten        g    und B bzw. P und Q  darf aber nicht stark von     7J2    bzw.<I>7</I> abwei  chen, Diese Einstellung ist daher hauptsäch  lich dann zweckmässig, wenn die Betriebsfre  quenz veränderbar ist.  



  Eine Abstandsänderung der Rahmenmit  telpunkte kann in den     Fig.    2 und 5 gezeigten       Antennenanordnungen    durch Änderung des  Scheitelwinkels der Rahmen erreicht werden.  Dies ändert die Antennencharakteristik der  einzelnen Rahmen etwas, aber dieser Einfluss  ist im allgemeinen unwichtig,     wenn    die Ver  zerrung aus der quadratischen Normalform  der Rahmen nicht gross ist.  



  Wenn die Antennenanordnung sehr lang  ist, das heisst viele Rahmen von der     Über-          tragimgsleitung    gebildet werden, wird eine  relativ grosse     fortschreitende    Welle neben der  stehenden Welle auftreten, ähnlich wie bei         Langdrahtantennen.    Dies verändert das  Strahlungsdiagramm der Antennenanord  nung, da sich die Strahlung der fortschrei  tenden Welle der Strahlung der stehenden  Welle überlagert, aber in einigen Fällen  kann dies nützlich sein.  



  Es ist oft     wünschenswert,    die     einzelnen          Antennen        @    einer Antennenanordnung     gleich-          phasig,    aber mit unterschiedlichen Strömen  zu erregen, wie z. B. im Fall einer binomi  schen Antennenanordnung. Eine Speisung  mit unterschiedlichen Strömen wird bei der       Anordnung    nach     Fig.    5 dadurch erreicht, dass  die Impedanz der     einzelnen    aufeinanderfol  genden Rahmen     immer    grösser wird.  



  Nach     Fig.    5 verbindet die     Übertra-          giingsleitung    50 die Antennenanordnung     mit     irgendeinem gewünschten     Hochfrequenzgerät     (Sender oder Empfänger). Mit der     Leitung     50 ist eine Übertragungsleitung     verbunden,     deren     zwei    Teile 51. bzw. 52 die Rahmen 53,  54 und 55 bzw. 56, 57 und 58 bilden. Die  Rahmen 53 und 56 sind aus relativ breiten  Leitern hergestellt und haben so eine niedri  gere Impedanz als die nachfolgenden Rahmen  paare 54, 57 und 55, 58, die aus schmäleren  Leitern hergestellt sind.

   Die Rahmen 53, 56  nehmen so einen grösseren Strom auf als die  Rahmen 54, 57 und diese wiederum führen  einen grösseren Strom als die Rahmen 55, 58.  Eine     Kreuzung    59 ist in der Leitung 52 vor  gesehen, so dass alle Rahmen gleichphasig  erregt werden.  



  In     Fig.    6 ist ein anderer Weg zur Er  reichung einer     unterschiedlichen    Strahlungs  leistung der Antennen in einer solchen An  tennenanordnung gezeigt. In dieser Antennen  anordnung weisen die Rahmen 63, 66     bzw.    64,  67 und 65, 68 eine immer kleinere Fläche auf.  Demgemäss werden die äussern Rahmen<B>65,68</B>  eine geringere Strahlungsleistung haben als  die Rahmen 64, 67 und letztere     wiederum     eine geringere Leistung als die Rahmen 63, 66.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH: Antennenanordnung mit mehreren prak tisch in einer Ebene liegenden Rahmen antennen, dadurch gekennzeichnet, dass eine Reihe von in einer geraden Linie liegenden Rahmen durch die beiden Leiter einer Über tragungsleitung gebildet wird, wobei der Ab stand der Rahmen derart ist, dass die Mitten der die Rahmen bildenden Leiterstücke in der Nähe von Strommaxima liegen. <B>UNTERANSPRÜCHE:</B> 1. Antennenanordnung nach Patentan spruch, dadurch gekennzeichnet, dass die bei den Leiter der Übertragungsleitung nach jeder halben Wellenlänge gekreuzt sind, so dass alle aufeinanderfolgenden Strommaxima auf derselben Seite der Rahmenreihe in Phase sind. 2.

   Antennenanordnung nach Unteran spruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Leiterstücke, die die Seiten von jedem Rah men bilden, eine halbe Wellenlänge lang sind und dass die genannten Kreuzungen an Stromknotenpunkten liegen. 3. Antennenanordnung nach Patentan spruch, dadurch gekennzeichnet, dass die bei den Leiter der Übertragungsleitung in der ge nannten Ebene abwechselnd divergieren und konvergieren und sich dabei nach regelmässig wiederholten Intervallen kreuzen, wodurch die erwähnten Rahmen gebildet werden,

   wo bei die Länge von jedem zwischen zwei be nachbarten Kreuzungspunkten gelegenen Lei terstück elektrisch gleich einer halben Wellen länge der Arbeitsfrequenz ist und Mittel für die Kopplung eines Hochfrequenzgerätes mit einem Ende der Übertragungsleitung vorge sehen sind. .I. Antennenanordnung nach Patentan spruch, dadurch gekennzeichnet, da.ss die ge nannte Übertragungsleitung an ihrer Mitte mit einem Hochfrequenzgerät in Verbin dung ist. 5.

   Antennenanordnung nach Unteran spruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Durchmesser der Leiter der übertragungs- leitung von der Mitte aus von Rahmen zu Rahmen nach aussen abnimmt. 6. Antennenanordnung nach Unteran spruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass von der Mitte der Übertragungsleitung aus jeder folgende Rahmen eine kleinere Fläche ein schliesst als der vorhergehende.