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DE1030897B - Generation of an omnidirectional diagram with two directional antennas each diagonally connected to form a pair - Google Patents

Generation of an omnidirectional diagram with two directional antennas each diagonally connected to form a pair

Info

Publication number
DE1030897B
DE1030897B DEI7400A DEI0007400A DE1030897B DE 1030897 B DE1030897 B DE 1030897B DE I7400 A DEI7400 A DE I7400A DE I0007400 A DEI0007400 A DE I0007400A DE 1030897 B DE1030897 B DE 1030897B
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
phase shifter
power line
pair
shifter according
parts
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
DEI7400A
Other languages
German (de)
Inventor
James J Nail
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
International Standard Electric Corp
Original Assignee
International Standard Electric Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by International Standard Electric Corp filed Critical International Standard Electric Corp
Publication of DE1030897B publication Critical patent/DE1030897B/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01PWAVEGUIDES; RESONATORS, LINES, OR OTHER DEVICES OF THE WAVEGUIDE TYPE
    • H01P1/00Auxiliary devices
    • H01P1/18Phase-shifters
    • H01P1/183Coaxial phase-shifters
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01QANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q21/00Antenna arrays or systems
    • H01Q21/06Arrays of individually energised antenna units similarly polarised and spaced apart
    • H01Q21/20Arrays of individually energised antenna units similarly polarised and spaced apart the units being spaced along or adjacent to a curvilinear path
    • H01Q21/205Arrays of individually energised antenna units similarly polarised and spaced apart the units being spaced along or adjacent to a curvilinear path providing an omnidirectional coverage
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01QANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q3/00Arrangements for changing or varying the orientation or the shape of the directional pattern of the waves radiated from an antenna or antenna system
    • H01Q3/26Arrangements for changing or varying the orientation or the shape of the directional pattern of the waves radiated from an antenna or antenna system varying the relative phase or relative amplitude of energisation between two or more active radiating elements; varying the distribution of energy across a radiating aperture
    • H01Q3/30Arrangements for changing or varying the orientation or the shape of the directional pattern of the waves radiated from an antenna or antenna system varying the relative phase or relative amplitude of energisation between two or more active radiating elements; varying the distribution of energy across a radiating aperture varying the relative phase between the radiating elements of an array
    • H01Q3/32Arrangements for changing or varying the orientation or the shape of the directional pattern of the waves radiated from an antenna or antenna system varying the relative phase or relative amplitude of energisation between two or more active radiating elements; varying the distribution of energy across a radiating aperture varying the relative phase between the radiating elements of an array by mechanical means

Landscapes

  • Variable-Direction Aerials And Aerial Arrays (AREA)
  • Magnetic Resonance Imaging Apparatus (AREA)

Description

DEUTSCHESGERMAN

Die Erfindung befaßt sich mit der Erzeugung eines Rundstrahld.iagra.mms mit je zwei diagonal zu einem Paar zusammengeschalteten Richtantennen. Die Abstrahlung von Antennen ist oft in Form eines horizontalen Rundstrahldiagramms erwünscht. Ein solches Diagramm läßt sich jedoch oft wegen der Eigenart des Aufstellungsortes der Antennenanlage nicht mit einer einzigen Antenne erreichen.The invention is concerned with the generation of an omnidirectional beam.diagra.mms with two diagonals to one Pair of interconnected directional antennas. The radiation from antennas is often in the form of a horizontal one Omnidirectional pattern is desirable. However, such a diagram can often be used because of its peculiarity of the installation site of the antenna system cannot be reached with a single antenna.

In solchen Fällen wird das gewünschte Rundstrahldiagramm mit Hilfe einer Anzahl (z. B. vier) Richtantennen erreicht, von denen jede einen bestimmten Sektor der Horizontalebene überdeckt. Wenn ein vollständiges Rundstrahldiagramm gefordert wird, können die einzelnen Antennen parallel geschaltet werden. Im Falle der Parallelschaltung von Richtantennen zur Erzielung eines Rundstrahldiagramms beeinflussen die Strahlungsdiagramme der einzelnen Antennen sich jedoch gegenseitig derart, daß die Strahlungscharakteristik an gewissen Stellen tiefe Minima der Feldstärke aufweist. Verschiebt man jedoch die Phase der die einzelnen Antennen speisenden Energie derart, daß die Eingangsspannung eines Antennenpaares in bezug auf das andere Paar um 180° in der Phase gedreht ist, so werden die Bereiche der Maxima und Minima vertauscht. Wird nun diese Phasenumkehr mit Hilfe eines kontinuierlich und periodisch sich verändernden Phasenschiebers bewerkstelligt, so erhält man im wesentlichen ein allseitiges Rundstrahldiagramm.In such cases, the desired omnidirectional pattern is achieved with the aid of a number (e.g. four) directional antennas reached, each of which covers a certain sector of the horizontal plane. When a If a complete omnidirectional pattern is required, the individual antennas can be connected in parallel will. In the case of parallel connection of directional antennas to achieve an omnidirectional pattern influence the radiation patterns of the individual antennas mutually such that the Radiation characteristic has deep minima of the field strength at certain points. However, it is postponed the phase of the energy feeding the individual antennas in such a way that the input voltage of a Antenna pair is rotated 180 ° in phase with respect to the other pair, the ranges the maxima and minima interchanged. Now this phase reversal with the help of a continuous and accomplished periodically changing phase shifter, one obtains essentially an all-round one Omnidirectional diagram.

Anordnungen zur Erzielung der gewünschten Phasenverschiebung sind in Form spezieller Brückenschaltungen bekanntgeworden. Für den periodischen Umschaltbetrieb dieser Brückenanordnungen ist allerdings ein erheblicher konstruktiver Aufwand erforderlich. Arrangements for achieving the desired phase shift are in the form of special bridge circuits known. For the periodic switching operation of these bridge arrangements however, a considerable design effort is required.

Aus der Hohlrohrtechnik sind bereits Anordnungen bekannt, bei denen durch Einschaltung einer Diskontinuität in den Leitungszug des Hohlrohres die Energie periodisch ungedämpft bzw. gedämpft transportiert wird. Derartige Anordnungen wirken als kapazitiver Schalter für die Hochfrequenzenergie. Die Hohlrohrleitung wird zu diesem Zweck an bestimmten Stellen aufgeschlitzt, und man läßt durch diesen Schlitz eine metallische Scheibe- rotieren, deren Rand Ausschnitte aufweist. Auf Grund des ständigen Wechsels zwischen dem ungehindert durchgehenden Energiefluß bei Durchlaufen eines Luftzwischenraumes der Scheibe durch den Spalt und dem durch das durchlaufende metallische Zwischenstück gedämpften Energiefluß wirkt diese Anordnung als schnell umlaufender Hochfrequenzschalter.Arrangements are already known from hollow pipe technology in which a discontinuity is switched on the energy is periodically transported undamped or damped in the line of the hollow pipe will. Such arrangements act as a capacitive switch for the high frequency energy. For this purpose, the hollow pipeline is slit open at certain points and one lets through Rotate this slot a metallic disc, the edge of which has cutouts. Due to the constant alternation between the unimpeded continuous flow of energy when passing through an air gap the disc through the gap and the through the metal intermediate piece damped energy flow, this arrangement acts as a rapidly rotating high-frequency switch.

Der bei der Erfindung verwendete Hochfrequenzphasenschieber ist insbesondere für ultrahohe Frequenzen geeignet und besteht aus einem koaxialenThe high frequency phase shifter used in the invention is particularly for ultra high frequencies suitable and consists of a coaxial

Erzeugung eines RundstrahldiagrammsGeneration of an omnidirectional diagram

mit je zwei diagonal zu einem Paarwith two diagonally to a pair

zusammengeschalteten Richtantenneninterconnected directional antennas

Anmelder:
International
Applicant:
International

Standard Electric Corporation,
New York, N. Y. (V. St. A.)
Standard Electric Corporation,
New York, NY (V. St. A.)

Vertreter: Dipl.-Ing. H. Ciaessen, Patentanwalt,
Stuttgart-Zuffenhausen, Hellmuth-Hirth-Str. 42
Representative: Dipl.-Ing. H. Ciaessen, patent attorney,
Stuttgart-Zuffenhausen, Hellmuth-Hirth-Str. 42

Beanspruchte Priorität:
V. St. v. Amerika vom 25. Juni 1952
Claimed priority:
V. St. v. America June 25, 1952

James J. Nail, Basking Ridge, N. J. (V. St. Α.),
ist als Erfinder genannt worden
James J. Nail, Basking Ridge, NJ (V. St. Α.),
has been named as the inventor

induktiven Ansatzstück, dessen äußerer und innerer Leiter mit dem äußeren und inneren Leiter der Übertragungsleitung verbunden sind. Außerdem ist der Innenleiter der koaxialen Energieleitung an einer Stelle unterbrochen, so daß ·— vorzugsweise in der Nähe des induktiven Ansatzstückes — ein Spalt entsteht, durch welchen ein auf dem Rand einer Scheibe aus Isoliermaterial angebrachter metallischer Kranz ungleicher Breite befestigt ist, so daß eine veränderbare kapazitive Kopplung zwischen den Innenleiterteilen der Energieleitung eintritt, wenn die Scheibe durch den Spalt bewegt wird.inductive extension piece, its outer and inner conductors with the outer and inner conductors of the transmission line are connected. In addition, the inner conductor of the coaxial power line is on one Point interrupted so that - preferably in the vicinity of the inductive extension piece - a gap is created, through which a metallic ring attached to the edge of a disk made of insulating material Unequal width is attached, so that a variable capacitive coupling between the inner conductor parts the conduction occurs when the disk is moved through the gap.

Mit Hilfe der Einschaltung eines solchen schnell umlaufenden Phasenschiebers in die Speiseleitung zu einem Antennenpaar wird ein im wesentlichen allseitiges Rundstrahl diagramm des ganzen, z. B. aus vier Richtantennen bestehenden Antennensystems erzielt. Die erforderliche Phasenverschiebung von 180° ist nach einer gewünschten Zeitfunktion einstellbar, indem die Breite des metallischen Kranzes sich entsprechend ändert. Durch entsprechende Gestaltung des metallischen Kranzes ist z.B. eine Phasenverschiebung gemäß einer Sinusfunktion oder einem Sägezahn möglich.With the help of such a rapidly rotating phase shifter in the feed line a pair of antennas is a substantially omnidirectional beam diagram of the whole, z. B. off achieved four directional antennas existing antenna system. The required phase shift of 180 ° can be adjusted according to a desired time function by changing the width of the metallic ring accordingly changes. By appropriately designing the metallic ring, there is, for example, a phase shift according to a sine function or a sawtooth possible.

809 528/336809 528/336

3 43 4

Der technische Vorteil der erfindungsgemäßen Ver- Dann werden mit Sicherheit Interferenzen verwendung eines Phasenschiebers besteht darin, daß die mieden.The technical advantage of the inventive method will then certainly use interference of a phase shifter is that the avoided.

gegenseitige Beeinflussung der einzelnen Strahlungs- In Fig. 2 ist ein Hochfrequenzphasenschieber nachmutual influence of the individual radiation In Fig. 2 is a high-frequency phase shifter according to

diagramme an den Empfangsorten vermieden wird. der Erfindung dargestellt. Er besteht aus einerdiagrams at the receiving locations are avoided. of the invention shown. It consists of one

Die Erfindung wird an Hand der Zeichnungen im 5 koaxialen Übertragungsleitung 11, deren äußererThe invention is based on the drawings in 5 coaxial transmission line 11, the outer

folgenden näher erläutert. Leiter 13 an seinem Umfang einen Schlitz 12 auf-explained in more detail below. Head 13 has a slot 12 on its circumference.

Fig. 1 ist das Strahlungsdiagramm eines aus vier weist. Ein Teil des inneren Leiters 14 ist heraus-Figure 1 is the one of four radiation pattern. Part of the inner conductor 14 is out-

Richtantennen bestehenden Antennensystems; geschnitten und bildet einen in einer Linie mit demDirectional antennas existing antenna system; cut and forms one in line with the

Fig. 2 zeigt ein Ausführungsbeispiel gemäß der Schlitz 12 liegenden Spalt 15. Eine kreisrunde Scheibe Erfindung in schematischer Darstellung und im Quer- io 16 aus einem nichtleitenden Material mit geringemFig. 2 shows an embodiment according to the slot 12 lying gap 15. A circular disk Invention in a schematic representation and in the transverse io 16 made of a non-conductive material with little

schnitt; . dielektrischem Verlust, auf deren Rand ein. Kranzcut; . dielectric loss, on its edge. wreath

Fig. 2A ist ein Ersatzschaltbild für das Aus- aus Metall oder ein aus mehreren Metallteilen zu-Fig. 2A is an equivalent circuit diagram for the construction of metal or one of several metal parts.

f ührungsbeispiel gemäß der Fig. 2; sammengesetzter Kranz befestigt ist, bewegt sich beiguiding example according to FIG. 2; composite wreath is attached, moves at

Fig. 3 ist ein Grundriß der in dem Ausführungs- ihrem Umlauf mit dem äußeren Rand durch denFig. 3 is a plan view of the in the embodiment its circumference with the outer edge through the

beispiel gemäß Fig. 2 verwendeten Scheibe; 15 Schlitz 12, so daß ein Metallkranz 17 oder andere demexample according to Figure 2 disc used; 15 slot 12 so that a metal ring 17 or other dem

Fig. 4 ist eine Ansicht eines Teiles des Umfanges Umfang der Scheibe zugeordnete Teile aus leitendemFigure 4 is a view of part of the periphery of the periphery of conductive parts associated with the disc

der in Fig. 3 dargestellten rotierenden Scheibe; Material durch den Spalt 15 hindurchtreten. Einthe rotating disk shown in Figure 3; Material pass through the gap 15. A

Fig. 5 ist eine graphische Darstellung zur Erläute- koaxiales induktives Ansatzstück 18 ist mit derFIG. 5 is a diagram illustrating the coaxial inductive extension 18 associated with FIG

rung der Phasenverschiebung; koaxialen Übertragungsleitung 11 galvanisch ge-tion of the phase shift; coaxial transmission line 11 galvanically

Fig. 6 und 7 sind Ansichten eines Teiles des Um- 2° koppelt, wobei der innere Leiter 19 mit dem inneren6 and 7 are views of part of the Um- 2 °, the inner conductor 19 with the inner

fanges der Scheibe, ähnlich wie in Fig. 4 für ver- Leiter 14 und der äußere Leiter 20 mit dem äußerenstart of the disc, similar to FIG. 4 for the conductor 14 and the outer conductor 20 with the outer

schiedene Ausführungsbeispiele der in Fig. 3 darge- Leiter 13 metallisch verbunden ist.Different exemplary embodiments of the conductor 13 shown in FIG. 3 is metallically connected.

stellten Scheibe; Fig· 2 A zeigt das der Fig. 2 entsprechende Ersatz -put washer; Fig. 2 A shows the substitute corresponding to Fig. 2 -

Fig. 8 zeigt ein anderes Ausführungsbeispiel des schaltbild. Die kapazitive Kopplung über den SpaltFig. 8 shows another embodiment of the circuit diagram. The capacitive coupling across the gap

Phasenschiebers. 25 15 des Innenleiters 14 mit Hilfe des Metallkranzes 17Phase shifter. 2 5 15 of the inner conductor 14 with the help of the metal ring 17

In Fig. 1 ist ein Horizontaldiagramm eines aus ist als Kondensator 21 dargestellt, und das koaxialeIn Fig. 1 is a horizontal diagram of one of is shown as capacitor 21, and the coaxial

vier Richtantennen bestehenden Antennensystems Ansatzstück entspricht der Querinduktivität 22. Esfour directional antennas existing antenna system extension piece corresponds to the shunt inductance 22. It

dargestellt. Jeder einzelne der vier Richtstrahler 1, 2, 3 ist mithin ersichtlich, daß das Hochpaßfilter gemäßshown. Each of the four directional radiators 1, 2, 3 can therefore be seen that the high-pass filter according to

und 4 überdeckt im Horizontaldiagramm einen Sek- Fig. 2 A ein Ersatzschaltbild für die Anordnung derand 4 covers a sec- Fig. 2A in the horizontal diagram an equivalent circuit diagram for the arrangement of the

tor von ungefähr 90°. Die Antennen sind zu 3° Fig. 2 darstellt.gate of about 90 °. The antennas are at 3 ° Fig. 2 shows.

Paaren 1, 3 und 2, 4 zusammengefaßt. Wie aus dem Die rotierende Scheibe 16 der Fig. 2 ist in Fig. 3 in Diagramm ersichtlich, interferieren die Strahlungs- Draufsicht dargestellt. Sie besteht aus einem Isolierfelder entsprechend den zugeordneten Richtantennen material mit geringen Verlusten und besitzt einen miteinander und verzerren hierdurch das normale Metallkranz 17. Da der Metallkranz 17 sich in dem Richtdiagramm jeder Antenne, wodurch Bereiche, 35 Spalt 13 bewegt, bildet er-eine kapazitive Kopplung wie z. B. 5, geschaffen werden, in denen eine Anzahl zwischen den einzelnen Teilen des Innenleiters 14. von Strahlungskeulen vorhanden ist. Zwischen diesen, Die Kapazität zwischen dem Metallkranz und dem wie z. B. bei 7, liegen Bereiche von minimaler Feld- Innenleiter 14 ist von der Breite oder der Ausstärke. Wenn ein Empfänger im Bereich eines solchen gestaltung des Metallkranzes abhängig. Es ist häufig Minimums der Feldstärke liegt, nimmt er keinerlei 4° wünschenswert daß die Phasenverschiebung sich Energie von dem Antennensystem auf. Wenn nun sinusförmig mit der Zeit ändert. Eine plötzliche z. B. das Antennenpaar 1, 3 vom Sender 8 direkt und Phasenverschiebung würde einem Ein- und Ausdas andere Antennenpaar 2, 4 über eine Phasen- schalten gleichkommen und Verluste verursachen. Es schieberanordnung 9 gespeist wird, die eine Phasen- wird daher die Breite des Metallkranzes 17 in der verschiebung von 180° bewirkt, so werden die Strah- +5 Weise bemessen, daß eine sinusförmige Phasenlungskeulenö derart verschoben, daß maximale und änderung auftritt, wenn der Kranz durch den Spalt minimale Strahlungsintensitäten vertauscht werden. 15 hindurchbewegt wird.Pairs 1, 3 and 2, 4 combined. As can be seen from the The rotating disk 16 of FIG. 2 is shown in FIG. 3 in Diagram can be seen, interfere with the radiation top view shown. It consists of an insulating field according to the assigned directional antenna material with low losses and has a with each other and thereby distort the normal metal ring 17. Since the metal ring 17 is in the Directional diagram of each antenna, thereby moving areas 35, gap 13, it forms a capacitive coupling such as B. 5, are created in which a number between the individual parts of the inner conductor 14. of radiation lobes is present. Between these, the capacitance between the metal ring and the such as B. at 7, areas of minimum field inner conductor 14 is of the width or the strength. If a recipient is dependent on such a design of the metal wreath. It is common If the field strength is the minimum, it does not take any 4 ° desirable for the phase shift to occur Energy from the antenna system. If now changes sinusoidally with time. A sudden one z. B. the pair of antennas 1, 3 from the transmitter 8 directly and phase shift would be an on and off other pairs of antennas 2, 4 can be matched by phase switching and cause losses. It slide assembly 9 is fed, the one phase is therefore the width of the metal ring 17 in the causes a shift of 180 °, so the Strah +5 way are dimensioned that a sinusoidal phase lobe shifted so that maximum and change occurs when the rim through the gap minimal radiation intensities are exchanged. 15 is moved through.

Das ist durch die gestrichelte Linie im Strahlungs- Fig. 4 zeigt ein anderes Ausführungsbeispiel des diagramm der Fig. 1 dargestellt. Wenn also der Metallkranzes 17, der aus metallischen Teilen oder Phasenschieber in die Speiseleitung zu dem Antennen- 50 Zähnen 23 zusammengesetzt ist. Wenn eine Folge von paar 2, 4 eingeschaltet ist, so empfängt jetzt ein metallischen Zähnen 23 durch den Spalt 15 hindurch-Ettipfänger die Ausstrahlung des Antennensystems, bewegt wird, ändert sich die Breite des vom Metall wenn er sich im Punkt 7 befindet. Jedoch empfängt überbrückten Spaltes 15 sinusförmig mit der Zeit und jetzt ein im Punkt 10 aufgestellter Empfänger keine ruft eine Änderung der kapazitiven Kopplung hervor, Energie, obwohll dieser Empfänger vor der Einfügung 55 die proportional der Breitenänderung des durch den des Phasenschiebers Energie aufnehmen konnte. Wird Spalt 15 bewegten Metallkranzes 17 ist. Da die in die nun ein ständig umlaufender Phasenschieber in dien koaxiale Energieleitung eintretende Spannung von einen Leitungszug eingeschaltet, so ändern sich die konstanter Frequenz ist, verursacht eine Kapazitäts-Bereiche maximaler und minimaler Feldstärke stan- änderung des Kreises eine entsprechend proportionale dig, so daß eine im wesentlichen allseitige Rund- 60 Phasenverschiebung der eingespeisten Energie entstrahlung erzielt wird. sprechend einem Sinusgesetz.This is shown by the dashed line in the radiation Fig. 4 shows another embodiment of the diagram of FIG. So when the metal ring 17, which is composed of metal parts or phase shifters in the feed line to the antenna 50 teeth 23. If a sequence of pairs 2, 4 is switched on, a metallic tooth 23 now receives the radiation of the antenna system through the gap 15 - Ettipfänger is moved, the width of the metal changes when it is in point 7. However, the bridged gap 15 receives sinusoidal over time and now a receiver set up in point 10 does not cause any change in the capacitive coupling, although this receiver before the insertion 55 could absorb the energy proportional to the change in width of the phase shifter. If gap 15 is moving metal ring 17. Since the voltage entering the now continuously rotating phase shifter in the coaxial power line is switched on by a cable run, the constant frequency changes essentially all-round round phase shift of the fed-in energy is achieved. speaking a sine law.

Die Umlaufgeschwindigkeit der rotierenden Scheibe Die mechanischen Abmessungen der Scheibe 16, des Phasenschiebers bzw. die Frequenz, mit der die ihre Umdrehungsgeschwindigkeit und der Abstand Phase fortlaufend und periodisch von 0 bis 180° ge- zwischen der größten und kleinsten Breite des Metalländert wird, muß gegenüber der Modulation der 65 kranzes hängen von der gewünschten Frequenz des Trägerwelle naturgemäß hinreichend hoch sein, um Phasenschiebers ab, d. h. von der gewünschten Anzahl Interferenzen am Empfangsort zu vermeiden. In der Phasenumkehr in der Zeiteinheit. So wird z. B. Übertragungssystemen, die Tonfrequenzen benutzen, für eine Scheibe von 30 cm Durchmesser und einer muß der Phasenschieber für eine Frequenz ausgelegt Umdrehungsgeschwindigkeit von 5000 Umdrehungen sein, die außerhalb des Tonfrequenzbereiches liegt. 70 pro Minute und einem Abstand der Punkte maximaler 'The speed of rotation of the rotating disk The mechanical dimensions of the disk 16, of the phase shifter or the frequency with which their speed of rotation and the distance Phase continuously and periodically changed from 0 to 180 ° between the largest and smallest width of the metal must depend on the desired frequency of the wreath opposite the modulation Carrier wave naturally be high enough to reduce the phase shifter, d. H. of the desired number To avoid interference at the receiving location. In the phase reversal in the unit of time. So z. B. Transmission systems using sound frequencies for one disc 30 cm in diameter and one the phase shifter must be designed for a frequency of rotation speed of 5000 revolutions that is outside the audio frequency range. 70 per minute and a distance of the points maximum '

und minimaler Dicke 0,625 cm die Phase 6200mal in der Sekunde umgekehrt, d. h., die Phasenverschiebung hat eine Frequenz von 6200 Hz.and minimum thickness 0.625 cm, the phase reversed 6200 times per second, i.e. i.e., the phase shift has a frequency of 6200 Hz.

Fig. 5 zeigt eine Reihe von Kurven, von denen jede für eine verschiedene Kapazität gilt. Die Ordinate gibt die infolge der Kapazitätsänderung auftretende Phasenverschiebung für eine vorgegebene Frequenz an. Auf der Abszisse ist die Frequenz aufgetragen. Wenn zu irgendeinem Zeitpunkt der durch den Metallkranz 17 der Scheibe 16 eingeführte Wert der Kapazität gleich C1 ist, so hat der über die Leitung übertragene Strom (oder Spannung) von der Frequenz (O1 einen Phasenwinkel ßv Wird die Kapazität C1 auf den Wert C2 geändert, so wird der Phasenwinkel der Spannung mit der Frequenz O)1 = /^. Wenn also die durch den Kranz 17 in den Spalt 15 eingeführte Kapazität sich zwischen den Werten C1 und C2 ändert, nimmt der Phasenwinkel Werte zwischen /J1 und /S2 an, d. h., die Übertragungsleitung 11 wird mit einer Phasenverschiebung /J2ß1 beaufschlagt. Die Frequenz der Eingangsspannung bzw. des Eingangsstromes bleibt naturgemäß konstant ων Figure 5 shows a series of curves, each of which applies to a different capacitance. The ordinate indicates the phase shift that occurs as a result of the change in capacitance for a given frequency. The frequency is plotted on the abscissa. If at any time the introduced through the metal ring 17 the disk 16 value of the capacitance is C 1, then transmitted over the line current (or voltage) of the frequency (O 1 has a phase angle ß v If the capacitance C 1 to the If the value C 2 is changed, the phase angle of the voltage with the frequency O) 1 = / ^. Thus, if the capacitance introduced into the gap 15 by the ring 17 changes between the values C 1 and C 2 , the phase angle assumes values between / J 1 and / S 2 , that is, the transmission line 11 becomes / J 2 with a phase shift - ß 1 applied. The frequency of the input voltage or the input current naturally remains constant ω ν

Wird eine von Null bis zu einer oberen Grenze stufenweise und periodisch sich ändernde Phase verlangt, so können die metallischen Zähne., wie in Fig. 6 dargestellt, Dreiecksform haben. Dadurch wird eine Phasenänderung gemäß einer Sägezahnkurve hervorgerufen. If a phase which changes stepwise and periodically from zero to an upper limit is required, the metallic teeth, as shown in FIG. 6, can have a triangular shape. This causes a phase change in accordance with a sawtooth curve.

Soll die Phasenverschiebung zwischen zwei vorbestimmten Winkeln variieren, so können die Zähne des Metallkranzes 17 abwechselnd breit oder schmal sein, wie dies in Fig. 7 dargestellt ist. Wenn eine große Phasenverschiebung über eine verhältnismäßig große Bandbreite erfolgen soll, muß naturgemäß eine große Kapazitätsänderung stattfinden.If the phase shift is to vary between two predetermined angles, the teeth can of the metal ring 17 can be alternately wide or narrow, as shown in FIG. When a If a large phase shift is to take place over a relatively large bandwidth, a large change in capacity take place.

Fig. 8 zeigt dazu ein Ausführungsbeispiel, in welchem drei solcher Scheiben 30,31,32 von einer gemeinsamen Achse 33 angetrieben durch eine Reihe von Schlitzen 34, 35 und 36 der koaxialen Übertragungsleitung hindurchbewegt werden. Die induktiven Ansatzstücke 38, 39 und 40 sind mit der Leitung 37 zwischen den Schlitzen 34, 35 und 36 angeordnet und mit der Übertragungsleitung galvanisch gekoppelt. Die induktiven Ansatzstücke werden zweckmäßigerweise zwischen den Scheiben angeordnet.Fig. 8 shows an embodiment in which three such disks 30,31,32 from a common Axis 33 driven by a series of slots 34, 35 and 36 of the coaxial transmission line be moved through. The inductive extension pieces 38, 39 and 40 are connected to the line 37 arranged between the slots 34, 35 and 36 and galvanically coupled to the transmission line. The inductive extension pieces are expedient arranged between the discs.

Die Erfindung wurde zwar an Hand, von Ausführungsbeispielen beschrieben. Dies stellt jedoch keine Beschränkung ihrer Anwendbarkeit im Rahmen der Erfindung dar.Although the invention was based on exemplary embodiments described. However, this does not limit their applicability within the framework of the invention.

Claims (6)

Patentansprüche:Patent claims: 1. Die Erzeugung eines Rundstrahldiagramms mit je zwei diagonal zu einem Paar zusammen geschalteten Richtantennen, von denen jede einzelne ein kreisausschnittförmiges Horizontaldiagramm besitzt, durch kontinuierliche Phasenverschiebung zwischen 0 und 180° der dem einen Antennenpaar zugeführten Energie in bezug auf die dem anderen Paar zugeführte Energie mittels eines Hochfrequenzphasenschiebers, der aus einer in den Innenleiter einer koaxialen Energieleitung eingeschalteten, veränderbaren Kapazität und mindestens einem koaxialen induktiven Ansatzstück besteht, dessen innerer und äußerer Leiter mit dem inneren bzw. äußeren Leiter der Energieleitung verbunden ist. 1. The generation of an omnidirectional diagram with two diagonally connected to form a pair Directional antennas, each of which is a sector-shaped horizontal diagram possesses, through continuous phase shift between 0 and 180 ° of the one Antenna pair supplied energy in relation to the energy supplied to the other pair by means a high-frequency phase shifter, which consists of an in the inner conductor of a coaxial power line switched on, variable capacitance and at least one coaxial inductive extension piece consists, whose inner and outer conductor is connected to the inner and outer conductor of the power line. 2. Phasenschieber nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die veränderbare Kapazität zwischen den beiden Teilen des Innenleiters der Energieleitung durch einen auf einer Scheibe aus Isoliermaterial befestigten metallischen Ring von ungleicher Breite gebildet ist und daß die Scheibe bzw. der Metallring durch den Spalt zwischen den Inmenleiterteilen der Energieleitung mit verhältnismäßig großer Geschwindigkeit hindurchbewegt wird.2. Phase shifter according to claim 1, characterized in that the variable capacitance between the two parts of the inner conductor of the power line through one on a disk Insulating material attached metallic ring of unequal width is formed and that the disc or the metal ring through the gap between the inner conductor parts of the power line with relatively is moved through at high speed. 3. Phasenschieber nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Breite des metallischen Ringes gemäß einer Sinusfunktion variiert.3. Phase shifter according to claim 2, characterized in that the width of the metallic Ring varies according to a sine function. 4. Phasenschieber nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der metallische Ring aus einer Anzahl verschieden breiter Metallteile zusammengesetzt ist.4. phase shifter according to claim 2, characterized in that the metallic ring consists of is composed of a number of metal parts of different widths. 5. Phasenschieber nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Teile Dreieckform haben.5. phase shifter according to claim 2, characterized in that the parts have a triangular shape. 6. Phasenschieber nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß auch der Außenleiter der Energieleitung einen Spalt aufweist, in welchem die Scheibe mit dem metallischen Rand rotiert.6. phase shifter according to claim 2, characterized in that the outer conductor of the Power line has a gap in which the disk rotates with the metallic edge. In Betracht gezogene Druckschriften:
Britische Patentschrift Nr. 643 981;
USA.-Patentschriften Nr. 2 232 591, 2 434 917;
österreichische Patentschrift Nr. 149 117.
Considered publications:
British Patent No. 643,981;
U.S. Patent Nos. 2,232,591, 2,434,917;
Austrian patent specification No. 149 117.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings © 809 528/336 5.58© 809 528/336 5.58
DEI7400A 1952-06-25 1953-06-25 Generation of an omnidirectional diagram with two directional antennas each diagonally connected to form a pair Pending DE1030897B (en)

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