DE1013722B

DE1013722B - Directional antenna for very short electromagnetic waves in the manner of a reflecting surface or a lens

Info

Publication number: DE1013722B
Application number: DEM28462A
Authority: DE
Inventors: Louis Edward Quintrell Walker
Original assignee: Marconis Wireless Telegraph Co Ltd
Current assignee: Marconis Wireless Telegraph Co Ltd
Priority date: 1954-10-14
Filing date: 1955-10-13
Publication date: 1957-08-14

Description

Die Erfindung betrifft eine Richtantenne für sehr kurze elektromagnetische Wellen nach Art einer reflektierenden Fläche oder einer Linse.The invention relates to a directional antenna for very short electromagnetic waves in the manner of a reflective one Surface or a lens.

Gemäß der Erfindung besteht die Richtantenne für sehr kurze elektromagnetische Wellen nach Art einer reflektierenden Fläche oder einer Linse aus einem Gewebe von Isoliermaterial, dessen Kette oder Einschuß Metalldrähte enthält, wobei das Gewebe in vorgegebener Form in dielektrisches Material, insbesondere in Kunstharz, derart eingebettet ist, daß ein sich selbst tragender Körper gebildet wird.According to the invention, the directional antenna for very short electromagnetic waves is like a reflective surface or a lens made of a fabric of insulating material, its warp or weft metal wires contains, the fabric in a predetermined form in dielectric material, in particular in synthetic resin, is embedded in such a way that a self-supporting body is formed.

Es ist bekannt, einen Reflektorspiegel oder eine Linse aus metallischem Maschendraht aufzubauen. Der Maschendraht wird in gewissen Abständen durch ein festes metallisches Rahmenwerk gehalten. Die Verwendung dieses Maschendrahtes hat jedoch den Nachteil, daß ihm nicht einfach und billig und mit genügender Genauigkeit eine Form gegeben werden kann, welche die gleichzeitige Biegung in zwei Ebenen erfordert. Die Krümmung in zwei Ebenen ist oft erforderlich und ist eine übliche Anforderung an Reflektorspiegel. Ein anderer Nachteil des metallischen Maschendrahtes ist, daß dieser für die Verwendung bei Polarisationsspiegeln und -linsen ungeeignet ist. Dort, wo ein metallischer Polarisationsspiegel oder eine Polarisationslinse erforderlieh ist, ist es übliche Praxis, diese aus Metallplatten oder Metallstäben — eine teure und schwierige Art der Konstruktion — aufzubauen.It is known to build a reflector mirror or a lens from metallic wire mesh. Of the Wire mesh is held in place at certain intervals by a solid metal framework. The usage However, this wire mesh has the disadvantage that it is not easy and cheap and with sufficient Accuracy can be given a shape that requires simultaneous bending in two planes. the Two plane curvature is often required and is a common requirement for reflector mirrors. A Another disadvantage of the metallic wire mesh is that it is suitable for use in polarizing mirrors and lenses is unsuitable. Where a metallic polarizing mirror or lens is required It is common practice to make these from metal plates or rods - an expensive and difficult type of Construction - build up.

Auch ist bekannt, Reflektorspiegel so aufzubauen, daß metallische Streifen, die in eine Form gelegt wurden, durch eine Vergußmasse miteinander verbunden sind. Hierbei gibt es auch Ausführungsformen, bei welchen mehrere solcher Metallschichten übereinanderliegen. Die Herstellung derartiger Spiegel ist aber sehr schwierig, sobald man an die Formgenauigkeit höhere Anforderungen stellen muß, wie dies bei Spiegeln für Antennen notwendig ist. Die einzelnen Metallstreifen sind nämlich bis zu dem Zeitpunkt des Verpressens mit der Vergußmasse leicht gegeneinander verschiebbar, und es ist sehr viel Sorgfalt, d. h. Zeit, notwendig, um einen Spiegel von einigermaßen gleichmäßiger Bedeckung, d. h. gleichmäßigem Reflexionsvermögen, herzustellen.It is also known to build reflector mirrors in such a way that metallic strips that have been placed in a mold are connected to one another by a potting compound. There are also embodiments in which several such metal layers lie one on top of the other. The production of such mirrors is very difficult, as soon as you have to make higher demands on the form accuracy, as is the case with mirrors for antennas necessary is. The individual metal strips are namely up to the time of pressing with the potting compound easy to slide against each other, and it takes a lot of care, i. H. Time necessary to a mirror of somewhat uniform coverage, d. H. uniform reflectivity.

Diese geschilderten Mängel vermeidet die Erfindung grundsätzlich, weil durch das Verweben der Metallteile mit der Isolation von vornherein ein gänzlich sich selbst tragendes Gebilde entsteht, welches als Ganzes in die geforderte Form gebracht werden kann und dann, ohne Formänderungen befürchten zu müssen, mit dem Kunstharzüberzug verpreßt werden kann. Gleichzeitig ist hierdurch eine völlig gleichmäßige Spiegeloberfläche gewährleistet, da durch den Webeprozeß die Abstände der Metallfäden sehr exakt und gleichmäßig sind.The invention fundamentally avoids these deficiencies, because by weaving the metal parts With the isolation a completely self-supporting structure arises from the start, which as a whole is integrated into the Required shape can be brought and then, without having to fear changes in shape, with the synthetic resin coating can be pressed. At the same time, this creates a completely uniform mirror surface guaranteed, since the distances between the metal threads are very exact and uniform due to the weaving process.

Ein Ausführungsbeispiel ist in der Zeichnung dargestellt, in welcher das gezeigte Gewebe einen EinschußAn embodiment is shown in the drawing, in which the fabric shown has a weft

elektromagnetische Wellenelectromagnetic waves

nach Art einer reflektierenden Flächelike a reflective surface

oder einer Linseor a lens

Anmelder:Applicant:

Marconi's Wireless Telegraph
Company Ltd., LondonMarconi's Wireless Telegraph
Company Ltd., London

Vertreter: Dr.-Ing. B. Johannesson, Patentanwalt,
Hannover, Göttinger Chaussee 76Representative: Dr.-Ing. B. Johannesson, patent attorney,
Hanover, Göttinger Chaussee 76

Beanspruchte Priorität:
Großbritannien vom 14. Oktober 1954 und 12. Juli 1Θ55Claimed priority:
Great Britain October 14, 1954 and July 12, 1955

Louis Edward Quintrell Walker,Louis Edward Quintrell Walker,

Great Baddow, Essex (Großbritannien),Great Baddow, Essex (UK),

ist als Erfinder genannt wordenhas been named as the inventor

hat, der vollständig aus isolierenden Fäden G besteht und einer Kette, die sich aus leitenden Drähten W und isolierenden Fäden G zusammensetzt, wobei zwischen zwei benachbarten Drähten W drei isolierende Fäden angeordnet sind. Im Falle eines sehr einfachen Gewebes, bei welchem ein Kontakt zwischen benachbarten Drähten keine Nachteile mit sich bringt, können die parallelen Fäden aus Isoliermaterial weggelassen werden. Vorzugsweise verwendet man als Isoliermaterial für das Gewebe Glasfaser.which consists entirely of insulating threads G and a chain which is composed of conductive wires W and insulating threads G, with three insulating threads being arranged between two adjacent wires W. In the case of a very simple fabric, in which contact between adjacent wires does not entail any disadvantages, the parallel threads of insulating material can be omitted. Glass fiber is preferably used as the insulating material for the fabric.

Für einen Polarisationsspiegel oder eine Polarisationslinse verwendet man entweder nur eine Gewebeschicht, oder wenn mehr als eine Schicht verwendet werden sollen, werden die Schichten hintereinander angeordnet, derart, daß die Drähte in allen Schichten parallel zueinander verlaufen. Die Erfindung ist jedoch mit besonders großem Vorteil für Spiegel, wie z. B. sphärische Spiegel, die nicht polarisiert sein müssen, anwendbar. In solchen Fällen wird eine Anzahl von Schichten des Gewebes (mindestens zwei) verwendet, wobei die Drähte in den verschiedenen Schichten in verschiedenen Richtungen laufen. Wenn zwei Schichten verwendet werden, verlaufen die Drähte in ihnen senkrecht zueinander.For a polarizing mirror or a polarizing lens, either only one layer of tissue is used, or if more than one layer is to be used, the layers are arranged one behind the other, such that the wires in all layers run parallel to one another. However, the invention is special great advantage for mirrors, such as B. spherical mirrors that do not have to be polarized, applicable. In such cases a number of layers of fabric (at least two) are used, with wires run in different directions in the different layers. If two layers are used, the wires in them run perpendicular to each other.

Nach einer Ausführungsform der Erfindung wird ein Reflektorspiegel, z. B. ein sphärischer Spiegel, dadurch hergestellt, daß man die Schichten des Gewebes mit einer Glasfaserkette und einem Draht- und Glasfasereinschuß auf die Rückseite einer hölzernen oder anderenAccording to one embodiment of the invention, a reflector mirror, e.g. B. a spherical mirror, thereby made by laying the layers of fabric with a fiberglass warp and a wire and fiberglass weft on the back of a wooden one or another

T09 657/301T09 657/301

Form legt, deren Gestalt der geforderten Oberfläche des Spiegels entspricht. Die Schichten werden aufgelegt und in Übereinstimmung mit der Form gebogen, wobei die Drähte jeder Lage senkrecht zu den Drähten der nächsten verlaufen. Geeignetes Kunstharzimprägnierungsmittel, vorzugsweise des modifizierten Polyester- öder eines anderen kaltvulkanisierenden, durch Wärme härtbaren Typs, wird aufgestrichen, um die Schichten zu einer einheitlichen mechanisch starken Struktur der geforderten Form zu verbinden. Die Verfahren, gewebte Fiberglasflächen miteinander zu einer Form mechanisch starker Struktur zu verbinden, sind wohl bekannt, und eines dieser bekannten Verfahren kann gemäß dieser Erfindung angewendet werden, die einzelnen Schichten zu einer Struktur zu verbinden. Wenn das verbundene Gebilde trocken ist, wird es von der Rückseite der Form abgenommen und ist fertig für den Gebrauch.Form sets the shape of the required surface of the Mirror corresponds. The layers are laid up and bent in accordance with the shape, the Wires in each layer run perpendicular to the wires in the next. Suitable synthetic resin impregnation agent, preferably the modified polyester or one Another cold vulcanizing, thermosetting type, is painted to form the layers into one to combine a uniform, mechanically strong structure of the required shape. The procedure, woven Joining fiberglass surfaces together into a form of mechanically strong structure is well known, and one of these known methods can be used in accordance with this invention, the individual layers to connect to a structure. When the bonded structure is dry, it is removed from the back of the mold removed and ready for use.

In der obigen Beschreibung wurde ausgeführt, daß jede einzelne Gewebeschicht sich über die ganze Fläche der zu bildenden Spiegeloberfläche erstreckt. Dies ist jedoch nicht notwendig und im Falle großer Oberflächen im allgemeinen nicht angebracht. Anstatt große Gewebeschichten zu verwenden, die die Oberfläche bedecken, kann jede Schicht aus einer Reihe von Streifen des Gewebes gebildet werden, die nebeneinandergelegt werden mit parallel zueinander verlaufenden Drähten, derart, daß die geforderte Oberfläche bedeckt wird. Das Endprodukt wird nach der Verbindung nahezu völlig dem gleichen, welches man erhalten würde, wenn man einzelne Schichten verwenden würde, von denen jede groß genug ist, die gesamte Oberfläche zu bedecken. Es werden praktisch keine oder höchstens kleine Unstetigkeiten an den Stellen auftreten, wo die Streifen aneinanderstoßen — ein wesentlicher Vorteil verglichen mit den Ergebnissen, die man mit einer Oberfläche eines Spiegels erhält, der aus aneinander anstoßenden Streifen von Maschendraht aufgebaut ist.In the above description it was stated that each individual fabric layer extends over the entire surface the mirror surface to be formed extends. However, this is not necessary and in the case of large surfaces generally not appropriate. Instead of using large layers of fabric to cover the surface, For example, each layer can be formed from a series of strips of the fabric placed side by side with wires running parallel to each other in such a way that the required surface is covered. The end product becomes almost exactly the same after connection as one would get if one were single Would use layers each large enough to cover the entire surface. It will practically no or at most small discontinuities occur at the points where the strips meet - a significant advantage compared to the results obtained with a surface of a mirror, the is constructed from adjoining strips of wire mesh.

Je länger die Wellenlänge ist, für welche ein Spiegel gemäß der Erfindung verwendet werden soll, um so größer ist der zulässige Abstand benachbarter Drähte des Gewebes. Das tatsächliche Verhältnis der reflektierten Energie zur einfallenden Energie ist durch denThe longer the wavelength for which a mirror according to the invention is to be used, the more so greater is the permissible distance between adjacent wires in the fabric. The actual ratio of the reflected Energy to the incident energy is through the

Ausdruck 1-T² gegeben, wobei T = 2 -y In -jj, S derExpression 1-T ² given, where T = 2 -y In -jj, S der

Abstand zwischen benachbarten Drähten, von Mitte zu Mitte gemessen, d der Drahtdurchmesser und λ die Wellenlänge sind.Distance between adjacent wires, measured from center to center, d is the wire diameter and λ is the wavelength.

Spiegel und Linsen können gemäß weiterer Erfindung so konstruiert werden, daß die Drähte in der Lage sind, Heizströme zwecks Enteisung fortzuleiten. Die Drähte einer oder mehrerer Gewebeschichten werden dabei in solcher Weise miteinander verbunden, daß der durch diese Drähte geleitete Strom eine Temperatur erzeugt, die über der Vereisungstemperatur liegt.According to a further invention, mirrors and lenses can be constructed in such a way that the wires are able to Forward heating currents for the purpose of defrosting. The wires of one or more layers of tissue are thereby in connected in such a way that the current passed through these wires produces a temperature which is above the icing temperature.

Claims

55 claims ·.

1. Directional antenna for very short electromagnetic waves in the manner of a reflective surface or a lens, characterized in that the directional antenna consists of a fabric of insulating material, whose warp or weft contains metal wires, and that the fabric in a predetermined shape in dielectric material, in particular in synthetic resin, is embedded in such a way that a self-supporting Body is formed.

2. Arrangement according to claim 1, characterized in that between the individual metal wires at least one intermediate thread made of insulating material is provided in each case.

3. Arrangement according to claim 1 or 2, characterized in that as the material for the fabric Fiberglass material is provided.

4. Arrangement according to one of claims 1 to 3, characterized in that a plurality of metal wires Containing tissues in the direction of radiation of the directional antenna, preferably one behind the other at small intervals, are arranged.

5. Arrangement according to claim 4, characterized in that the metal wires of the individual fabric layers have essentially the same spatial orientation.

6. Arrangement according to claim 4, characterized in that the individual fabric layers with respect to the direction of their warp or their weft are oriented to one another in such a way that the metal wires of the individual fabric layers run at certain angles to each other in the same plane.

7. Arrangement according to claim 6, characterized in that with two layers of fabric, the metal wires of one layer are perpendicular to those of the other layer.

8. A method for producing a directional antenna according to any one of claims 1 to 3 with a fabric, characterized in that on a core which has the dimensions of the surface of the to be manufactured Directional antenna, the tissue is pulled up and that this tissue either with the dielectric Material covered or embedded in the dielectric material, such that after solidification of the dielectric material a self-supporting body is formed.

9. A method for producing a directional antenna according to any one of claims 4 to 7, characterized in that that on a core that has the dimensions of the surface of the directional antenna to be manufactured possesses the required number of tissues, if necessary with the interposition of dielectric Material, is drawn up and that the tissue sequence thus formed with dielectric material covered or embedded in dielectric material, such that a self-supporting body arises.

References considered: U.S. Patent No. 2,682,491.

1 sheet of drawings