Titel

Vorrichtung zum Senden- und/oder Empfangen von elektromagnetischen Wellen Stand der Technik

Die vorliegende Erfindung geht aus von einer Vorrichtung zum Senden- und/oder

Empfangen von elektromagnetischen Wellen mit einer Antenneneinheit, welche zwischen einer in ein Trägerelement eingefahrenen Stauposition und einer aus dem Trägerelement ausgefahrenen Gebrauchsposition verfahrbar ist

Solche Vorrichtungen sind allgemein bekannt und werden üblicherweise auf Ubooten mit ausfahrbaren Antennenmasten verwendet, um die Antenneneinheit während der Tauchfahrt in einer eingefahrenen Stauposition im Antennenmast zu belassen und nur beim Auftauchen oder bei Fahrt in Seerohrtiefe die Antenneneinheit in die Gebrauchsposition aus dem Antennenmast auszufahren.

Bei den bekannten Antennenanlagen für Uboote werden ferner üblicherweise

unterschiedliche Antennen für verschiedene Sende- und Empfangsanforderungen verwendet, um jederzeit optimale Sende- und Empfangsbedingungen bereitstellen zu können. Für den Kurzwellenfunk (HF-Funk, High Frequency) kommen auf Ubooten fast ausschließlich vertikale Stabantennen (Monopol-Antennen) zum Einsatz. Diese Antennen sind aufgrund ihrer schlanken Bauform sogenannte Schmalbandantennen, d.h. die Antenne muss schon bei kleinsten Frequenzwechseln durch Antennenanpassgeräte nachgestimmt werden. Damit sind Schmalbandantennen für elektronische Gegenmaßnahmen (ECCM: Electric Counter Counter Measures) gegen Störsender ungeeignet, da die

Gegenmaßnahmen gegen Störsender zumeist auf schnellen Frequenzwechseln (Frequency Hopping) beruhen und Antennenanpassgeräte üblicherweise zu langsam abstimmen.

Antennen mit entsprechend dicker Bauform sind Breitbandantennen, die über weite

Frequenzbereiche nicht ständig nachgestimmt werden müssen und somit für ECCM-Betrieb geeignet sind. Weiterhin sind vertikale Stabantennen aufgrund ihrer flachen

Abstrahlcharakteristik vornehmlich für Bodenwellenausbreitung und damit für den

Nahverkehr geeignet. Dipolantennen sind aufgrund ihrer steileren Abstrahlcharakteristik für den Weitverkehrsbetrieb (auch als DX-Betrieb bezeichnet) geeignet, da der

Weitverkehrsbetrieb auf der Reflexion von Funkwellen an der Ionosphäre basiert, während sich die Funkwellen von Stabantenne vornehmlich als Oberflächen- und Bodenwellen durch die Troposphäre entlang der Erdoberfläche ausbreiten. Bei Existenz beider

Antennensysteme - Stabantenne und Dipolantenne - besteht die Möglichkeit, den angeschlossenen Funkgeräten die leistungsstärkste Antenne zur Verfügung zu stellen, was zu Reduzierung von Interferenz-Effekten (antenna diversity) beiträgt.

Nachteilig an der Verwendung von mehreren ein- und ausfahrbaren Antennen in

beweglichen Antennenmasten bei Ubooten ist, dass dicke und schwere Mastsysteme zur Aufnahme der einzelnen Antennenelemente und der zugehörigen Ein- und

Ausfahrmechanismen notwendig sind. Zudem führen große Antennenmastsysteme zu einer erhöhten Verratsgefahr für das Uboot aufgrund optischer oder radargestützter Detektion.

Offenbarung der Erfindung

Es ist daher die Aufgabe der Erfindung eine Vorrichtung zum Senden- und/oder Empfangen von elektromagnetischen Wellen zur Verfügung zu stellen, welche einerseits den unterschiedlichen Sende- und Empfangsanforderungen (DX- und Local-Betrieb, ECCM- Betrieb, Antennen-Diversity-Betrieb) Rechnung trägt und andererseits eine kompaktere Bauweise des Trägerelements (Verringerung der Verratsgefahr) ermöglicht.

Gelöst wird diese Aufgabe mit einer Vorrichtung zum Senden- und/oder Empfangen von elektromagnetische Wellen, insbesondere für ein Uboot, wobei die Vorrichtung eine

Antenneneinheit mit einem ersten Antennenelement und einem zweiten Antennenelement aufweist, wobei die Antenneneinheit zwischen einer in ein Trägerelement eingefahrenen Stauposition und einer aus dem Trägerelement ausgefahrenen Gebrauchsposition verfahrbar ist, wobei in der Gebrauchsposition die Antenneneinheit wahlweise in einem ersten Betriebsmodus und in einem zweiten Betriebsmodus betreibbar ist und wobei das erste Antennenelement und das zweite Antennenelement im ersten Betriebsmodus zu einer Dipol-Antenne und im zweiten Betriebsmodus zu einer Monopol-Antenne miteinander verschaltet sind.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung hat gegenüber dem Stand der Technik den Vorteil, dass die Antenneneinheit in zwei verschiedenen Betriebsmodi, dem ersten Betriebsmodus und dem zweiten Betriebsmodus, betreibbar ist, ohne dass für jeden Betriebsmodus

unterschiedliche Antennen notwendig sind. Die Gesamtanzahl der benötigen

Antennenelemente wird somit reduziert, wodurch das gegebenenfalls als Antennenmast fungierende Trägerelement für die Antenneneinheit kompakt gehalten werden kann, was zu einer Verringerung der Verratsgefahr des Uboots (weniger Wasserwiderstand, weniger Verwirbelungen, geringere optische Detektierbarkeit, geringere Radarrückstrahlfläche) führt. Im ersten Betriebsmodus werden dabei vergleichsweise gute Sende- und

Empfangsleistungen für den Weitverkehrsbetrieb (auch als DX-Betrieb bezeichnet; DX steht für "Distance") im Kurzwellenfunk (HF-Funk, High Frequency) erreicht, indem das erste und das zweite Antennenelement zu einer gemeinsamen Dipol-Antenne verschaltet werden, da die Dipol-Antenne vornehmlich Raumwellen ausstrahlt, die an der Ionosphäre reflektiert werden und somit große Distanzen zurücklegen können. Gleichzeitig ermöglicht der zweite Betriebsmodus eine Verschaltung des ersten und des zweiten Antennenelements zu einer gemeinsamen Monopol-Antenne, was insbesondere einer kurzen, dicken Stabantenne mit entsprechender Breitbandcharakteristik entspricht. Diese Antennenform weist einerseits gute Sende- und Empfangsleistungen im Nahbereich des Kurzwellenbandes (HF-Funk, High Frequency) auf, da sich die Funkwellen von Stabantennen vornehmlich als Oberflächen- und Bodenwellen durch die Troposphäre entlang der Erdoberfläche ausbreiten, und ist andererseits durch die Breitbandigkeit zusätzlich für Frequenzsprung-Betrieb (Frequency Hopping) geeignet. Vorteilhafterweise kann insbesondere durch das Vorhandensein von zwei unterschiedlichen Antennensystemen (Dipolantenne und Stabantenne) auf einem Antennenmast durch eine nachgeschaltete Funkanlage hinsichtlich der augenblicklichen Empfangs-/Sendeleistung das optimale Antennensystem ausgewählt werden, was zu einer Antennendiversität (Antenna Diversity Betrieb) führt.

Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung sind den Unteransprüchen, sowie der Beschreibung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen entnehmbar.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, dass die Vorrichtung eine Schalteinrichtung aufweist, welche zum Umschalten der Antenneneinheit zwischen dem ersten und dem zweiten Betriebsmodus konfiguriert ist, wobei im ersten Betriebsmodus das erste und das zweite Antennenelement mittels der Schalteinrichtung elektrisch voneinander isoliert und jeweils mit einem Signalleiter verbunden sind und wobei im zweiten

Betriebsmodus das erste und das zweite Antennenelement mittels der Schalteinrichtung elektrisch leitfähig miteinander und mit einem Signalleiter verbunden sind. Die

Schalteinrichtung ermöglicht vorteilhafterweise ein schnelles Umschalten zwischen dem ersten und dem zweiten Betriebsmodus, so dass je nach aktueller

Kommunikationsanforderung die optimale Antennenkonfiguration im Hochfrequenzfunk auswählbar ist. Die Schalteinrichtung wird vorzugsweise über Vakuumrelais realisiert, welche insbesondere in einem Druckbehälter im oberen Bereich (auch als freies Ende bezeichnet) des Trägerelements angeordnet sind. Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, dass das erste Antennenelement und das zweite Antennenelement jeweils parabelförmig ausgebildet sind, wobei das erste Antennenelement und das zweite Antennenelement vorzugsweise aus einem elastischen Material, beispielsweise jeweils ein flexibler Stab aus

glasfaserverstärktem Kunststoff mit innenliegender Metall- und vorzugsweise Kupferlitze, gefertigt sind. In vorteilhafter Weise weisen das erste und das zweite Antennenelement aufgrund ihrer Parabelform jeweils eine gekrümmte Form auf. Denkbar ist beispielsweise, dass das erste und das zweite Antennenelement jeweils im Wesentlichen die Form des Umfangs eines Kreissegments eines Viertelkreises umfassen. Auf diese Weise lässt sich eine bauraumkompakte Dipolantenne, insbesondere in Teilbereichen annähernd V-förmig, realisieren

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, dass das erste Antennenelement einen ersten freien Endbereich und einen ersten geführten Endbereich aufweist und wobei das zweite Antennenelement einen zweiten freien Endbereich und einen zweiten geführten Endbereich aufweist, wobei der erste freie Endbereich und der zweite freie Endbereich in der Stauposition im Wesentlichen parallel zueinander im Trägerelement angeordnet sind und in der Gebrauchsposition im Wesentlichen winklig oder vorzugsweise antiparallel zueinander ausgerichtet und außerhalb des Trägerelements angeordnet sind. Der erste geführte Endbereich und der zweite geführte Endbereich sind in der

Gebrauchsposition vorzugsweise im Wesentlichen winklig zueinander angeordnet sind und in der Stauposition optional im Wesentlichen parallel zueinander innerhalb des

Trägerelements angeordnet. Vorteilhafterweise lassen sich das erste und das zweite Antennenelement somit durch eine vergleichsweise kleine Ausgangsöffnung im freien Ende bzw. oberen Bereich des Trägerelements ausfahren, wobei der erste freie Endbereich des ersten Antennenelements und der zweite freie Endbereich des zweiten Antennenelements beim Ausfahren fächerartig auseinanderbewegen und die Dipolantenne für den ersten Betriebszustand somit "aufgespannt" wird. Der erste freie Endbereich und der zweite freie Endbereich zeigen in der Gebrauchsstellung zudem vorzugsweise antiparallel in

entgegengesetzte Richtungen, so dass der zweite Betriebsmodus stabförmigen

Monopolantenne durch die beiden Antennenelemente in gleicher räumlicher Anordnung erreicht werden kann. Für beide Betriebsmodi sind somit gute Sende- und

Empfangsleistungen zu erzielen.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, dass innerhalb des Trägerelements ein zumindest teilweise gekrümmtes erstes Führungsrohr, in welchem die erste Antenne verschiebbar gelagert ist, und ein zumindest teilweise gekrümmtes zweites Führungsrohr, in welchem die zweite Antenne verschiebbar gelagert ist, angeordnet sind. In vorteilhafter Weise werden die Antennen beim Einfahren in die Führungsrohre bzw. beim Ausfahren aus den Führungsrohren automatisch verschwenkt. Vorzugsweise umfasst das erste und zweite Führungsrohr jeweils einen geradlinigen unteren Verlauf und einen gekrümmten oberen Verlauf.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, dass die Vorrichtung wenigstens ein mit der Antenneneinheit gekoppeltes Führungselement aufweist, welches zum Ausfahren der Antenneneinheit aus dem Trägerelement und zum Einfahren der Antenneneinheit in das Trägerelement in einer Führungsbahn innerhalb des Trägerelements bewegbar ist. In vorteilhafter Weise kann das Führungselement zusammen mit der

Antenneneinheit eingefahren werden, beispielsweise wenn das Uboot auf Tauchfahrt geht und keine Kommunikation im Hochfrequenzband benötigt wird. Die Vorrichtung weist vorzugsweise eine Antriebsmechanik und insbesondere eine Seilzugmechanik auf, welche zum Bewegen des wenigstens einen Führungselements in der Führungsbahn ausgebildet ist, wobei die Führungsbahn im Bereich einer für die Antenneneinheit vorgesehenen Austrittsöffnung am Trägerelement ein Kurvensegment zum Kippen der Antenneneinheit bzw. des ersten und zweiten Antennenelements umfasst. Eine Verbindungsstelle zwischen der Antriebsmechanik und dem wenigstens einen Führungselement lässt dabei ein Kippen der Antenneneinheit an der vorgesehenen Austrittsöffnung verursacht durch das

Kurvensegment zu. In vorteilhafter Weise kippt das Führungselement in Fahrtrichtung nach hinten, wenn das Führungselement den oberen Anschlag der Führungsbahn und somit auch die Austrittsöffnung am freien Ende des Trägerelements erreicht. Dies führt dazu, dass das erste und das zweite Antennenelement in der Gebrauchsposition vorteilhafterweise leicht nach hinten geneigt sind. Im Bereich der Austrittsöffnung sind vorzugsweise Kontakte angeordnet, welche das erste und zweite Antennenelement jeweils kontaktieren und mit der Schalteinrichtung verbinden. Die Schalteinrichtung verbindet das jeweilige Antennenelement dann - je nach eingestelltem Betriebsmodus - mit den separaten Signalleitern (erster Betriebsmodus) oder mit dem Signalleiter und der Masse (zweiter Betriebsmodus).

Vorzugsweise weist die Vorrichtung ein erstes Führungselement, welches mit dem ersten Antennenelement gekoppelt ist, und ein zweites Führungselement, welches mit dem zweiten Antennenelement gekoppelt ist, auf, welches jeweils in einer eigenen Führungsbahn innerhalb des Trägerelements bewegbar ist und mittels der gemeinsamen Antriebsmechanik antreibbar ist. Die jeweilige Kopplung zwischen dem Antennenelement und dem

Führungselement erlaubt dabei ferner das Verkippen des Antennenelements in der

Gebrauchsstellung an der Austrittsöffnung. Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, dass das Trägerelement zwischen einer in einen Aufbau des Uboots eingefahrene

Nichtgebrauchsstellung und einer aus dem Aufbau ausgefahrenen Gebrauchsstellung verfahrbar ist. Das Trägerelement umfasst vorzugsweise einen Antennenmast für das Uboot. Der Querschnitt des Antennenmasts ist bevorzugt stromlinienförmig und besonders bevorzugt tropfenförmig ausgebildet. Denkbar ist, dass der Antennenmast in Fahrtrichtung des Uboots auf seiner Vorderseite rund ausgebildet ist und an seiner Hinterseite eine langgezogene Abrisskante aufweist, wodurch sich der Wasserwiderstand und die auf der Oberfläche des Wassers sichtbaren Verwirbelungen reduzieren.

Ein weiterer Gegenstand des vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zum Betrieb einer, insbesondere erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Senden- und/oder Empfangen von elektromagnetischen Wellen, wobei eine Antenneneinheit mit einem ersten und zweiten Antennenelement zwischen einer in ein Trägerelement eingefahrenen Stauposition und einer aus dem Trägerelement ausgefahrenen Gebrauchsposition verfahren wird, wobei in der Gebrauchsposition die Antenneneinheit wahlweise in einem ersten Betriebsmodus oder in einem zweiten Betriebsmodus betrieben wird und wobei das erste und zweite

Antennenelement im ersten Betriebsmodus zu einer Dipol-Antenne und im zweiten

Betriebsmodus zu einer Monopol-Antenne miteinander verschaltet werden. Das

erfindungsgemäße Verfahren ermöglicht den Betrieb der Antenneneinheit in zwei unterschiedlichen Betriebsmodi, ohne dass für jeden Betriebsmodus separate

Antennenelemente notwendig wären. Dies führt dazu, dass zusätzliche Antennenelemente einsparbar sind und somit eine vergleichsweise einfache, kostengünstige und

bauraumkompakte Vorrichtung zum Senden- und/oder Empfangen von elektromagnetischen Wellen bereitgestellt werden kann.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, dass im ersten Betriebsmodus die erste und die zweite Antenne elektrisch voneinander isoliert und jeweils mit einem Signalleiter verbunden werden und wobei im zweiten Betriebsmodus das erste und das zweite Antennenelement elektrisch leitfähig miteinander und mit einem Signalleiter verbunden werden. In vorteilhafter Weise wird somit im ersten Betriebsmodus eine Dipol- Antenne realisiert, welche vergleichsweise gute Sende- und Empfangsleistungen für den Weitverkehrsbetrieb (auch als DX-Betrieb bezeichnet; DX steht für "Distance") im

Kurzwellenfunk (HF-Funk, High Frequency) erreicht, indem das erste und das zweite

Antennenelement zu einer gemeinsamen Dipol-Antenne verschaltet werden, da die Dipol- Antenne vornehmlich Raumwellen ausstrahlt, die an der Ionosphäre reflektiert werden und somit große Distanzen zurücklegen können. Im zweiten Betriebsmodus wird hingegen eine gemeinsame Monopol-Antenne realisiert, also eine kurze, dicke Stabantenne, welche vergleichsweise gute Sende- und Empfangsleistungen für den Nahbereich im

Kurzwellenfunk (HF-Funk, High Frequency) bereitstellt, da sich die Funkwellen von

Stabantennen vornehmlich als Oberflächen- und Bodenwellen durch die Troposphäre entlang der Erdoberfläche ausbreiten. Der Schaltvorgang wird vorzugsweise mittels

Vakuumrelais realisiert.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, dass beim Überführen der Antenneneinheit von der Stauposition in die Gebrauchsposition ein erster freier

Endbereich des ersten Antennenelements und ein zweiter freier Endbereich des zweiten Antennenelements im Wesentlichen winklig oder vorzugsweise antiparallel zueinander angeordnet werden. In vorteilhafter Weise wird somit eine fächerförmig aufgespannte Dipolantenne realisiert, mit welcher insbesondere für den ersten Betriebsmodus

vergleichsweise gute Sende- und Empfangsleistungen zu erzielen sind. Ferner zeigen der erste freie Endbereich und der zweite freie Endbereich in der Gebrauchsstellung zudem nahezu antiparallel in entgegengesetzte Richtungen, so dass im zweiten Betriebsmodus die stabförmige Monopolantenne durch die beiden Antennenelemente ebenfalls gut angenähert werden kann, so dass auch im zweiten Betriebsmodus gute Sende- und Empfangsleistungen erzielbar sind.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, dass beim Überführen der Antenneneinheit von der Stauposition in die Gebrauchsposition das erste

Antennenelement durch ein zumindest teilweise gekrümmtes erstes Führungsrohr und das zweite Antennenelement durch ein zumindest teilweise gekrümmtes zweites Führungsrohr bewegt werden.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, dass das

Trägerelement zwischen einer in einen Aufbau des Uboots eingefahrene

Nichtgebrauchsstellung und einer aus dem Aufbau ausgefahrenen Gebrauchsstellung verfahren wird.

Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den

Zeichnungen, sowie aus der nachfolgenden Beschreibung von bevorzugten

Ausführungsformen an-hand der Zeichnungen. Die Zeichnungen illustrieren dabei lediglich beispielhafte Ausführungsformen der Erfindung, welche den wesentlichen

Erfindungsgedanken nicht einschränken. Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Figuren 1 a und 1 b zeigen schematische Schnittbildansichten einer Vorrichtung gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung einmal in einer Stauposition und einmal in einer Gebrauchsposition.

Figuren 2a bis 2c zeigen schematische Detailansichten der Vorrichtung gemäß der

beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.

Figuren 3a und 3b zeigen schematische Querschnittsansichten der Vorrichtung gemäß der beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.

Figuren 4a und 4b zeigen schematische Prinzipskizzen einer Antenneneinheit der

Vorrichtung gemäß der beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung einmal in einem ersten Betriebsmodus und einmal in einem zweiten Betriebsmodus verschaltet.

Figuren 5a bis 5c zeigen schematische Ansichten einer Vorrichtung gemäß einer

weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.

Ausführungsformen der Erfindung

In den verschiedenen Figuren sind gleiche Teile stets mit den gleichen Bezugszeichen sehen und werden daher in der Regel auch jeweils nur einmal benannt bzw. erwähnt.

In Figur 1 a und 1 b sind schematische Schnittbildansichten einer Vorrichtung 1 zum Senden- und/oder Empfangen von elektromagnetischen Wellen gemäß einer beispielhaften

Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dargestellt. Die Vorrichtung 1 umfasst ein Trägerelement 2, welches als Antennenmast für eine Antenneneinheit 13 fungiert. Das Trägerelement 2 ist in einem Aufbau 3 eines Uboots integriert und kann zwischen der in Figur 1 gezeigten eingefahrenen Nichtgebrauchsstellung, in welcher das Trägerelement 2 vollständig in den Aufbau 3 eingefahren ist, und einer in Figur 2 gezeigten ausgefahrenen Gebrauchsstellung, in welcher das Trägerelement 2 senkrecht aus dem Aufbau des Uboots hervorsteht, verfahren werden. Im hinteren Bereich des Trägerelements 2 ist ein Hubzylinder 29 angeordnet, mittels welchem das Trägerelement 2 zwischen der Nichtgebrauchsstellung und der Gebrauchsstellung bewegt wird. Innerhalb des Trägerelements 2 sind ein teilweise gekrümmtes erstes Führungsrohr 4 und ein teilweise gekrümmtes zweites Führungsrohr 5 angeordnet (siehe Figur 4a). Das erste und zweite Führungsrohr 4, 5 verlaufen in ihrem oberen Bereich jeweils gekrümmt und in ihrem unteren Bereich vorzugsweise geradlinig. Im ersten Führungsrohr 4 ist ein erstes Antennenelement 6 und im zweiten Führungsrohr 5 ein zweites Antennenelement 7 angeordnet. Das erste und das zweite Antennenelement 6, 7 bilden die Antenneneinheit 13 und sind jeweils zwischen der in Figur 1 a gezeigten Stauposition 34, in welcher das erste und zweite Antennenelement 6, 7 innerhalb des ersten und zweiten Führungsrohrs 4, 5 und somit auch vollständig innerhalb des Trägerelements 2 angeordnet sind, und der in Figur 1 b gezeigten Gebrauchsposition 35, in welcher das erste Antennenelement 6 aus dem ersten Führungsrohr 4 und das zweite Antennenelement 7 aus dem zweiten Führungsrohr 5 vollständig ausgefahren sind und somit aus einer Austrittsöffnung 1 1 am freien Ende 12 des Trägerelements 2 aus dem Trägerelement 2 hervorstehen, verfahrbar.

Zum Verfahren der beiden Antennenelemente 6, 7 sind beide Antennenelemente 6, 7 jeweils mit einem als Führungswagen ausgebildeten Führungselement 8 verbunden (siehe Figuren 3a und 3b), welches jeweils in einer Führungsbahn 9 innerhalb des Trägerelements 2 verschiebbar geführt wird. Die Führungsbahn 9 erstreckt sich im Wesentlichen in axialer Richtung des Trägerelements 2. Die Führungselemente 8 sind mit einer Antriebsmechanik in Form einer Seilzugmechanik 10 gekoppelt, mit welcher jedes Führungselement 8 entlang der entsprechenden Führungsbahn 9 bewegbar ist, um das zugehörige Antennenelement 6, 7 zwischen der Stauposition 34 und der Gebrauchsposition 35 zu verfahren. Wenn das Führungselement 8 in Richtung der Austrittsöffnung 1 1 bewegt wird, werden das erste Antennenelement 6 aus dem ersten Führungsrohr 4 und das zweite Antennenelement 7 aus dem zweiten Führungsrohr 5 ausgefahren. Analog werden beim Zurückfahren des

Führungselements 8 das erste Antennenelement 6 zurück in das erste Führungsrohr 4 und das zweite Antennenelement 7 zurück in das zweite Führungsrohr 5 geschoben. Im oberen Bereich der Führungsbahn 9 weist die Führungsbahn 9 ein entgegen der Fahrtrichtung 14 des Uboots nach hinten geneigtes Kurvensegment 36 auf. Wenn das Führungselement 8 dieses Kurvensegment 36 erreicht, verkippt das Führungselement 8 nach hinten, so dass auch das erste und das zweite Antennenelement 6, 7 in der Gebrauchsposition 35 entgegen der Fahrtrichtung 14 nach hinten geneigt sind. Das erste und das zweite Antennenelement 6, 7 sind vorzugsweise aus einem flexiblen bzw. elastischen Material gefertigt.

Die Antenneneinheit 13 kann in zwei unterschiedlichen Betriebsmodi, einem ersten

Betriebsmodus 15 und einem zweiten Betriebsmodus 16, betrieben werden. Im ersten Betriebsmodus 15 werden das erste und zweite Antennenelement 6, 7 mittels einer Schalteinrichtung 17 zu einer Dipol-Antenne 18 verschaltet (siehe Figur 5a). Die

Schalteinrichtung 17 verbindet hierfür das erste Antennenelement 6 mit einem ersten Signalleiter 19 und das zweite Antennenelement 7 mit einem zweiten Signalleiter 20. Die Dipol-Antenne 18 weist vergleichsweise gute Sende- und Empfangsleistungen für den Weitverkehrsbetrieb (auch als DX-Betrieb bezeichnet; DX steht für "Distance") im

Kurzwellenfunk (HF-Funk, High Frequency) auf, da die Dipol-Antenne 18 vornehmlich Raumwellen ausstrahlt, die an der Ionosphäre reflektiert werden und somit große Distanzen zurücklegen können. Im zweiten Betriebsmodus 16 werden das erste und zweite

Antennenelement 6, 7 mittels der Schalteinrichtung 17 zu einer gemeinsamen Monopol- Antenne 21 verschaltet. Hierfür werden das erste und das zweite Antennenelement 6, 7 elektrisch leitfähig miteinander und mit einem gemeinsamen Signalleiter 22 verbunden. Das erste und zweite Antennenelement 6, 7 fungieren dabei als kurze, dicke Stabantenne. Die Monopol-Antenne 21 stellt vergleichsweise gute Sende- und Empfangsleistungen für den Nahbereich im Kurzwellenfunk (HF-Funk, High Frequency) bereit, da sich deren Funkwellen vornehmlich als Oberflächen- und Bodenwellen durch die Troposphäre entlang der

Erdoberfläche ausbreiten. In der Gebrauchsposition 35 der Antenneneinheit 13 erlaubt die Schalteinrichtung 17 eine schnelle Umschaltung zwischen dem ersten und dem zweiten Betriebsmodus 15, 16. Denkbar ist, dass die Schalteinrichtung 17 hierfür Vakuumrelais umfasst, welches in einem Druckbehälter 23 im Trägerelement 2 angeordnet ist.

Das erste Antennenelement 6 weist einen ersten freien Endbereich 24, welcher in der Gebrauchsposition 35 frei hervorsteht, und einen ersten geführten Endbereich 25, an welchem das erste Antennenelement 6 an das entsprechende Führungselement 8 angebunden ist, auf. Analog weist das zweite Antennenelement 7 einen zweiten freien Endbereich 26, welcher in der Gebrauchsposition 35 ebenfalls frei hervorsteht, und einen zweiten geführten Endbereich 27, an welchem das zweite Antennenelement 7 an das zugehörige Führungselement 8 angebunden ist, auf. Das erste Antennenelement 6 und das zweite Antennenelement 7 sind jeweils parabelförmig ausgebildet, d.h. jedes

Antennenelement 6, 7 hat im Wesentlichen die Form des Umfangs eines Kreissegments. Das erste und zweite Antennenelement 6, 7 sind dabei jeweils derart zueinander ausgerichtet, dass in der Gebrauchsposition 35 der erste freie Endbereich 24 und der zweite freie Endbereich 26 nahezu antiparallel in entgegengesetzte Richtungen zeigen, welche im Wesentlichen senkrecht zur Fahrtrichtung 14 des Uboots ausgerichtet sind. Alternativ können der erste und der zweite freie Endbereich 24, 26 auch lediglich winklig zueinander angeordnet sein. Der erste geführte Endbereich 25 und der zweite geführte Endbereich 27 befinden sich in der Gebrauchsposition 35 im Bereich der Austrittsöffnung 1 1 am Trägerelement 2 und sind daher winklig zueinander ausgerichtet, da die Führungsrohre 4, 5 in diesem Bereich gekrümmt sind. Das erste und das zweite Antennenelement 6, 7 bilden in der Gebrauchsposition 35 daher im Wesentlichen eine entgegen der Fahrtrichtung 14 nach hinten geneigte V-förmige Anordnung.

Beim Überführen der Antenneneinheit 13 von der Gebrauchsposition 35 in die Stauposition 34 werden die Antennenelemente 6, 7 in die jeweiligen entsprechend der Antennenelemente 6, 7 gekrümmten Führungsrohre 4, 5 innerhalb des Trägerelements 2 überführt, so dass in der Stauposition 34 nunmehr der erste freie Endbereich 24 und der zweite freie Endbereich 26 im Bereich der Austrittsöffnung 1 1 benachbart und winklig zueinander angeordnet sind (da die Führungsrohre 4, 5 in diesem Bereich gekrümmt sind), während der erste geführte Endbereich 25 und der zweite geführte Endbereich 27 in der Stauposition 34 voneinander beabstandet sind und vorzugsweiseparallel (da die Führungsrohre 4, 5 in diesem Bereich jeweils geradlinig verlaufen) angeordnet sind. Die vorstehend beschriebene Ausrichtung der ersten und zweite Antenne 6, 7 in der Stau- und Gebrauchsposition 35 erfolgt allein durch das Ein- und Ausfahren in die feststehenden und gekrümmten Führungsrohre 4, 5 mittels der Führungselemente 8.

In Figuren 2a bis 2c sind schematische Detailansichten der Vorrichtung 1 gemäß der beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dargestellt. In Figur 1 ist der Bereich des freien Endes 12 des Trägerelements 2 vergrößert illustriert. In dieser Ansicht ist ein Führungselement 8 zu erkennen, welches in einer Führungsbahn 9 geführt ist. Die Führungsbahn 9 verläuft in axialer Richtung innerhalb des Trägerelements 2 und weist an seinem dargestellten oberen Ende das Kurvensegment 36 auf, welches zum Verkippen des Trägerelements 2 in seiner obersten Endposition führt. Das Führungselement 8 umfasst einen Führungswagen, welcher mit zwei Gleitrollen versehen ist, die an der Wandung der Führungsbahn 9 entlang gleiten. Der Führungswagen ist an einem Ende über eine

Kopplungsklammer mit einem Seilzug der Seilzugmechanik 10 gekoppelt. Am anderen Ende ist die jeweilige Antennenelement6, 7 mit dem Führungswagen gekoppelt. Der Seilzug ist innerhalb des Trägerelements 2 über Umlenkrollen mehrfach umgelenkt. Mittels des

Seilzugs kann der Führungswagen entlang der Führungsbahn innerhalb des Trägerelements 2 bewegt werden, um die Antennenelemente 6, 7 zwischen der Stauposition 34 und der Gebrauchsposition 35 zu verfahren. Im Bereich des dargestellten freien Endes 12 des Trägerelements 2 ist ferner der Druckbehälter 23 gezeigt, in welchem die Schalteinrichtung 17 insbesondere in Form des Vakuumrelaisangeordnet ist. Zur Kontaktierung der

Antennenelemente 6, 7 sind im oberen Bereich der Führungsbahn 9 Kontakte 30

angeordnet, über welche ein elektrisch leitfähiger Kontakt zwischen der Schalteinrichtung 17 und jeweils des ersten und zweiten Antennenelements 6, 7 hergestellt wird, wenn sich die Antenneneinheit 13 in der Gebrauchsposition 35 befindet. Die Verschaltung der

Antenneneinheit 13 in den ersten oder zweiten Betriebsmodus 15, 16 erfolgt - wie vorstehend beschrieben - mittels und innerhalb der Schalteinrichtung 17.

In Figur 2b ist eine Querschnittsdarstellung des in der Führungsbahn 9 laufenden

Führungselements 8 illustriert. Ein Kontakt 30 zur Herstellung der elektrisch leitfähigen Verbindung zwischen einer der beiden Antennenelemente 6, 7 und der Schalteinrichtung 17 ist in Figur 2c dargestellt. Es ist zu sehen, dass ein mit dem Antennenelement 6, 7 und dem Führungselement 8 verbundener Kontaktfinger 31 in eine mit der Schalteinrichtung 17 verbundene Kontaktaufnahme 32 eingeführt wird, wenn das Trägerelement 8 seine obere Endposition innerhalb der Führungsbahn 9 erreicht. In der Gebrauchsposition 35 wird auf diese Weise der Kontakt zwischen den Antennen 6, 7 und der Schalteinrichtung 17 hergestellt.

In Figuren 3a und 3b sind schematische Querschnittsansichten der Vorrichtung 1 gemäß der beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dargestellt. In Figur 3a ist der Querschnitt des Trägerelements 2 im Bereich der Öffnung 37 im Aufbau 3 des Uboots (siehe Figur 1 b) dargestellt. Im Inneren des Trägerelements 2 sind die beiden

Führungsbahnen 9 für die entsprechenden Führungselemente 8 des ersten und zweiten Antennenelements 6, 7 angeordnet. Die beiden Führungsbahnen 9 sind dabei winklig zueinander angeordnet. Im vorliegenden Beispiel sind die beiden Antennenelemente 6, 7 in der Gebrauchsstellung daher auch in Vogelperspektive, d.h. bezüglich einer

Horizontalebene, V-förmig angeordnet. Im vorderen Teil des Trägerelements 2 ist eine Klemmvorrichtung 28 angeordnet, welche zur Arretierung des Seilzugs dient. In Figur 3b ist ein Querschnitt des Trägerelements 2 im Bereich des freien Endes 12 illustriert, wobei innerhalb des Trägerelements 2 das erste Führungsrohr 4 für das erste Antennenelement 6 und das zweite Führungsrohr 5 für das zweite Antennenelement 7 zu erkennen sind. Im hinteren Bereich des Trägerelements 2 ist der Druckbehälter 23 angeordnet.

In Figuren 4a und 4b sind schematische Prinzipskizzen der Antenneneinheit 13 der Vorrichtung 1 gemäß der beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung einmal im ersten Betriebsmodus 15 und einmal in einem zweiten Betriebsmodus 16 verschaltet dargestellt. Die unterschiedliche Verschaltung wird zum besseren Verständnis lediglich beispielhaft und rein schematisch anhand eines Koaxial-Antennenkabels illustriert. Im ersten Betriebsmodus 15, dargestellt in Figur 5a, wird das erste Antennenelement 6 mit dem als Signalleiter 19 fungierenden Innenleiter des Koaxialkabels verbunden und das zweite Antennenelement 7 mit dem mantelförmigen Außenleiter des Koaxialkabels, wobei in diesem Fall der Außenleiter als weiterer Signalleiter 20 verwendet wird. Das erste und zweite

Antennenelement 6, 7 sind somit zur Dipol-Antenne 18 zusammengeschaltet. Der zweite Betriebsmodus 16 ist in Figur 5b gezeigt, wobei das erste und das zweite Antennenelement 6, 7 elektrisch leitfähig miteinander und mit dem als Signalleiter 22 fungierenden Innenleiter des Koaxialkabels verbunden sind. Der Außenleiter des Koaxialkabels dient hier in üblicher Weise lediglich zur Abschirmung 33 ist daher auf Masse gelegt.

Es ist in Figuren 4a und 4b ferner zu sehen, dass das erste und zweite Antennenelement 6, 7 parabelförmig ausgebildet sind und in der Gebrauchsposition 35 fächerartig aufgespannt und v-förmig angeordnet sind. Der erste freie Endbereich 24 und der zweite freie Endbereich 26 zeigen antiparallel in entgegengesetzte Richtungen, während der erste geführte

Endbereich 25 und der zweite geführte Endbereich 28 benachbart und nahezu parallel zueinander angeordnet sind.

In Figuren 5a bis 5c sind schematische Ansichten einer Vorrichtung 1 gemäß einer alternativen weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung gezeigt. In Figur 5a ist dabei eine schematische Rückansicht der Vorrichtung 1 entlang der Fahrtrichtung 14 des Uboots, in Figur 5b eine Draufsicht der Vorrichtung 1 und in Figur 5c eine Seitenansicht der Vorrichtung 1 gezeigt. Die weitere Ausführungsform gleicht im Wesentlichen der anhand von Figuren 1 a bis 4b illustrierten und beschriebenen vorherigen Ausführungsform, wobei im Unterschied bei der weiteren Ausführungsform lediglich das erste und zweite Führungsrohr 4, 5 sich entlang der Fahrtrichtung 14 kreuzen. In Figur 5a ist zu sehen, dass beide Führungsrohre 4, 5 in einer zur Fahrtrichtung 14 senkrechten Ebene in ihrem oberen Bereich jeweils gekrümmt verlaufen und in ihrem unteren Bereich parallel zueinander verlaufen (Vgl. Figur 5a). Um eine möglichst bauraumkompakte Anordnung zu erreichen kreuzen sich die beiden Führungsrohre 4, 5 dabei. In einer zur Fahrtrichtung 14 parallelen Ebene sind beide Führungsrohre 4, 5 ebenfalls gekrümmt (vgl. Figur 5c). Am oberen Ende der Führungsrohe 4, 5 sind die beiden Antennenelement 6, 7 gezeigt, welche von Isolatoren eingefasst sind. Bezugszeichenliste

Vorrichtung

2 Trägerelement

3 Aufbau

4 Erstes Führungsrohr

5 Zweites Führungsrohr

6 Erstes Antennenelement

7 Zweites Antennenelement

8 Führungselement

9 Führungsbahn

10 Seilzugmechanik

1 1 Austrittsöffnung

12 Freies Ende

13 Antenneneinheit

14 Fahrtrichtung

15 Erster Betriebsmodus

16 Zweiter Betriebsmodus

17 Schalteinrichtung

18 Dipol-Antenne

19 Erster Signalleiter

20 Zweiter Signalleiter

21 Monopol-Antenne

22 Gemeinsamer Signalleiter

23 Druckbehälter

24 Erster freier Endbereich

25 Erster geführter Endbereich

26 Zweiter freier Endbereich

27 Zweiter geführter Endbereich

28 Klemmvorrichtung

29 Hubzylinder

30 Messerkontakt

31 Kontaktfinger

32 Kontaktaufnahme

33 Abschirmung

34 Stauposition

35 Gebrauchsposition

36 Kurvensegment

37 Öffnung