CH315058A - Antenna system for generating a rotating microwave beam - Google Patents

Antenna system for generating a rotating microwave beam

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Publication number
CH315058A
CH315058A CH315058DA CH315058A CH 315058 A CH315058 A CH 315058A CH 315058D A CH315058D A CH 315058DA CH 315058 A CH315058 A CH 315058A
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CH
Switzerland
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waveguide
antenna system
axis
guide line
patenta
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Application number
Other languages
German (de)
Inventor
Max Dipl Ing Schoensleben
Original Assignee
Patelhold Patentverwertung
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.)
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Publication date
Application filed by Patelhold Patentverwertung filed Critical Patelhold Patentverwertung
Publication of CH315058A publication Critical patent/CH315058A/en

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Classifications

    • 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
    • H01Q3/12Arrangements for changing or varying the orientation or the shape of the directional pattern of the waves radiated from an antenna or antenna system using mechanical relative movement between primary active elements and secondary devices of antennas or antenna systems
    • H01Q3/16Arrangements for changing or varying the orientation or the shape of the directional pattern of the waves radiated from an antenna or antenna system using mechanical relative movement between primary active elements and secondary devices of antennas or antenna systems for varying relative position of primary active element and a reflecting device
    • H01Q3/20Arrangements for changing or varying the orientation or the shape of the directional pattern of the waves radiated from an antenna or antenna system using mechanical relative movement between primary active elements and secondary devices of antennas or antenna systems for varying relative position of primary active element and a reflecting device wherein the primary active element is fixed and the reflecting device is movable

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  • Waveguide Aerials (AREA)

Description

       

      Antennensystem    zur Erzeugung eines rotierenden     Mikrowellenbündels       Die vorliegende Erfindung bezieht sich  auf ein Antennensystem, mittels welchem ein  Bündel von Mikrowellenstrahlung erzeugt  werden kann, dessen Achse, welche mit der       liichtung    des Strahlungsmaximums     zusam-          tnenfällt,    mit einer sogenannten Leitgeraden  einen     bestimmten    Winkel bildet und um diese  rotiert, indem sie eine Kegelfläche beschreibt.  Ein derartiges Antennensystem kann z. B.

         zur    Durchführung des im Schweizerpatent  Nr.     ?95115    beschriebenen Verfahrens zur       Steueruntr    von Flugkörpern verwendet wer  den. Dazu wird ein Bündel mit relativ grosser       Öffnung,    z. B. einer     Halbwertöffnung    von  60 , benötigt, dessen Achse mit der     Leitgera-          den    einen Winkel von beispielsweise     \?5     bil  det und mit einer Frequenz von beispiels  weise 100 Hz um diese rotiert. Dabei kann die  Polarisationsrichtung der Mikrowellenstrah  lung konstant bleiben.  



  Die bekannten Mittel, nämlich bewegliches       Strahlerelement    vor festem Reflektor oder  festes     Strahlerelement    vor bewegtem Reflek  tor lassen sich zur Lösung der gestellten Auf  gabe schlecht verwenden, da sie gewisse Nach  teile aufweisen, wenn sie Bündel mit so  grosser     öffnung    und so hoher     Rotationsfre-          quenz    erzeugen sollen.

   Entweder sind näm  lich die     Halbwertöffnungen    in zwei zueinan  der senkrecht stehenden, durch die Achse des  Bündels verlaufenden Ebenen nicht gleich       pross,    oder es lassen sich diejenigen Einrich  tungen, welche     brauchbare    elektrische Eigen-         schaften    aufweisen, aus mechanischen     GrÜn-          den    nicht mit der     erwünschten    hohen Dreh  geschwindigkeit bewegen.  



  Durch     Versuche'wurde    gefunden, dass die  Verwendung eines kurzen Wellenleiters die       Lösung    der gestellten Aufgabe mit geringem  Aufwand ermöglicht. Das erfindungsgemässe  Antennensystem ist demnach gekennzeichnet  durch einen um die Leitgerade drehbaren  Wellenleiter, welcher einseitig geschlossen ist  und dessen Länge kürzer ist als die Wellen  länge der Mikrowellenstrahlung. Die Achse  des Wellenleiters, welche mit der Achse  des Mikrowellenstrahlenbündels zusammen  fällt, bildet den notwendigen Winkel mit der  Leitgeraden und rotiert um diese.  



  Die     Fig.    1 und 2 zeigen Ausführungsbei  spiele des erfindungsgemässen Antennen  systems. Die     Fig.    1 zeigt einen einseitig  durch die ebene Wand verschlossenen kreis  zylindrischen Wellenleiter W. Seine Achse  und damit die Achse des Strahlenbündels ist  mit A bezeichnet; sie bildet mit der     Leitgera-          den   <I>L</I> den Winkel.<I>a.</I> An der Stelle     B    ist der  Wellenleiter so auf dem feststehenden Rohr     ss     gelagert, dass er sieh um dieses und damit um  die Leitgerade L drehen kann.

   Im Innern des  Wellenleiters befindet sieh als festes Strahler  element der Dipol     T).    Seine Zuleitung ver  läuft innerhalb des Rohres     R.     



  Die Versuche haben gezeigt, dass, obwohl  der Dipol nicht parallel zur Wand F steht,  das Strahlungsdiagramm bei der     Bewegung         des Wellenleiters eine hinreichend konstante  Form aufweist. Die Bewegung des Wellen  leiters verursacht lediglich eine gewisse Än  derung der Strahlungsimpedanz des     Anten-          n        ensystems.    Diese Änderung kann durch die  in     Fig.    2 gezeigte Ausführungsform beseitigt.  werden.  



  Gemäss     Fig.    2 ist der Wellenleiter ein  seitig durch eine kugelförmige Wand mit     dem     Radius     r-    abgeschlossen, deren Mittelpunkt in  der Mitte des     Strahlerelementes    D liegt. Da  durch werden bei der Drehung des Wellen  leiters Änderungen des Abstandes zwischen       dem        Strahlerelement    und der     Absehlu.Pawand     vermieden. Nach diesem Ausführungsbeispiel  erweitert sich der Wellenleiter W vom kugel  förmigen Teil konisch bis zu seinem offenen  Ende.

   Versuche haben folgende Dimensionen  als     günstig    erkennen lassen:    r     @,        V3     A     i2     (1<B>0,9</B> - A    Die Figur zeigt noch eine auf der Aussen  seite des Wellenleiters befindliche Mantel  wellensperre S von der Tiefe t =     A/4,    welche  zur Verminderung der nach rückwärts ge  richteten Strahlung dient.



      Antenna system for generating a rotating microwave beam The present invention relates to an antenna system by means of which a beam of microwave radiation can be generated whose axis, which coincides with the direction of the radiation maximum, forms a certain angle with a so-called guide line and rotates around it by describing a conical surface. Such an antenna system can e.g. B.

         to carry out the procedure described in Swiss patent no.? 95115 for controlling missiles who used the. For this purpose, a bundle with a relatively large opening, e.g. B. a half-value opening of 60 is required, the axis of which forms an angle of, for example, \? 5 with the guide line and rotates around it at a frequency of, for example, 100 Hz. The direction of polarization of the microwave radiation can remain constant.



  The known means, namely movable emitter element in front of a fixed reflector or fixed emitter element in front of a moving reflector tor are difficult to use to solve the task, since they have certain disadvantages when they are to generate bundles with such a large opening and such a high rotational frequency .

   Either the half-value openings in two mutually perpendicular planes running through the axis of the bundle are not the same, or those devices which have useful electrical properties cannot be given the desired high level for mechanical reasons Rotation speed move.



  Tests have found that the use of a short waveguide enables the problem to be solved with little effort. The antenna system according to the invention is accordingly characterized by a waveguide which can be rotated around the guide line, is closed on one side and whose length is shorter than the wave length of the microwave radiation. The axis of the waveguide, which coincides with the axis of the microwave beam, forms the necessary angle with the guide line and rotates around it.



  FIGS. 1 and 2 show exemplary embodiments of the antenna system according to the invention. 1 shows a circular, cylindrical waveguide W closed on one side by the flat wall. Its axis, and thus the axis of the beam, is denoted by A; it forms the angle with the straight line <I> L </I>. <I> a. </I> At point B, the waveguide is mounted on the stationary tube ss in such a way that it looks around it and thus around it the guide line L can rotate.

   Inside the waveguide is the dipole T) as a fixed radiating element. Its supply line runs inside the pipe R.



  The experiments have shown that, although the dipole is not parallel to the wall F, the radiation pattern has a sufficiently constant shape when the waveguide is moved. The movement of the waveguide only causes a certain change in the radiation impedance of the antenna system. This change can be eliminated by the embodiment shown in FIG. will.



  According to FIG. 2, the waveguide is terminated on one side by a spherical wall with the radius r, the center of which lies in the center of the radiator element D. Since changes in the distance between the radiator element and the Absehlu.Pawand are avoided during the rotation of the wave guide. In this embodiment, the waveguide W widens conically from the spherical part to its open end.

   Tests have shown the following dimensions to be favorable: r @, V3 A i2 (1 0.9 B - A The figure also shows a cladding wave barrier S with a depth t = A located on the outside of the waveguide / 4, which serves to reduce the radiation directed backwards.


    

Claims (1)

PATENTANSPRUCH Antennensy stein zur Erzeugung eines Bün dels von Mikrowellenstrahlung, dessen in Richtung des Stra-hlungsmaximuins weisende Achse auf einer Kegelfläche um eine gege bene Leitgerade rotiert, gekennzeiehnet. durch einen um die Leitgerade drehbaren einseitig geschlossenen Wellenleiter, dessen Achse mit der Leitgeraden einen Winkel bildet, der gleich dem halben öffnungswinkel der Kegel fläche ist und dessen Länge kürzer ist als die Wellenlänge. UNTERANSPRÜCHE 1. PATENT CLAIM Antenna system for generating a bundle of microwave radiation, whose axis pointing in the direction of the radiation maximum rotates on a conical surface around a given guide line, marked. by a unilaterally closed waveguide rotatable around the guide line, the axis of which forms an angle with the guide line which is equal to half the opening angle of the conical surface and whose length is shorter than the wavelength. SUBCLAIMS 1. Antennensystem nach Patenta.nsprueli, gekennzeichnet durch ein im Innern des Wel lenleiters befindliehes feststehendes Strahler element, dessen Zuleitung in der Drehachse des Wellenleiters liegt. 2. Antennensystem nach Patenta.nsprucli, dadurch gekennzeichnet, dass der Wellenleiter durch eine kugelförmige Wand geschlossen ist, deren Mittelpunkt mit. der Mitte des Strahlerelementes zusammenfällt. 3. Antennensystem nach Unteransprueli 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Wellenleiter sich nach seinem offenen Ende hin koniseli erweitert. 4. Antenna system according to Patenta.nsprueli, characterized by a stationary radiator element located inside the waveguide, the feed line of which lies in the axis of rotation of the waveguide. 2. Antenna system according to Patenta.nsprucli, characterized in that the waveguide is closed by a spherical wall, the center of which with. the center of the radiator element coincides. 3. Antenna system according to Unteransprueli 2, characterized in that the waveguide widens koniseli towards its open end. 4th Antennensystem nach Patenta.nsprtich, gekennzeichnet durch eine Mantelwellensperre auf der Aussenwand des Wellenleiters nahe seinem offenen Ende. Antenna system according to Patenta.nsprtich, characterized by a standing wave barrier on the outer wall of the waveguide near its open end.
CH315058D 1953-08-04 1953-08-04 Antenna system for generating a rotating microwave beam CH315058A (en)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0166066A1 (en) * 1982-12-07 1986-01-02 Mats Edvin Hurtig Device for measuring wind speed and/or direction

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