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.