DE10218169A1 - Antenna elements for a missile - Google Patents
Antenna elements for a missileInfo
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft Antennenelemente für den UHF- und VHF-Bereich für breitbandig in Flugrichtung abstrahlende Antennen eines Flugkörpers mit Leitwerkelementen.The invention relates to antenna elements for the UHF and VHF range for broadband antennas radiating in the direction of flight with Tail elements.
Zur Aufklärung und Peilung im VHF-Frequenzbereich werden derzeit auf Grund ihres relativ kompakten Aufbaus Spiralantennen verwendet. Bei tiefen Frequenzen (< 1 GHz) und möglichst geringen Bauvolumen weisen diese An tennen jedoch einen stark reduzierten Antennengewinn auf, oder sind von Ii ren Abmessungen her nicht zur Integration in den Flugkörper geeignet.For reconnaissance and bearing in the VHF frequency range are currently on Spiral antennas are used because of their relatively compact construction. At deep Frequencies (<1 GHz) and the smallest possible construction volume indicate this however, detect a greatly reduced antenna gain, or are from Ii dimensions are not suitable for integration into the missile.
Bei Flugkörpern mit einer Längenabmessung in der Größenordnung der ver wendeten Wellenlänge tritt also innerhalb der tiefen Frequenzbereiche (< 1 GHz) das Problem auf, daß gerichtet abstrahlende Antennen auf Grund ihrer Aperturanforderungen nicht mehr innerhalb der Flugkörperstruktur an zuordnen sind, bzw. kein gerichtetes Antennenverhalten erzielt werden kann.For missiles with a length dimension in the order of ver wavelength thus occurs within the low frequency ranges (<1 GHz) the problem that directionally radiating antennas due to their aperture requirements no longer within the missile structure assign, or no directional antenna behavior can be achieved.
Aus DE 195 43 321 ist ein Flugkörper mit in dielektrische Tragflächenele mente integrierten Antennenelementen für Kommunikationszwecke bekannt. Beispielsweise aus Funkschau 6, 1998, Antennen, Teil 10 ist es ferner be kannt, planare Antennen auf dielektrischen Keramik-Substraten anzuordnen.DE 195 43 321 describes a missile with dielectric wing elements elements integrated antenna elements known for communication purposes. For example, from Funkschau 6, 1998, antennas, part 10, it is also be knows to arrange planar antennas on dielectric ceramic substrates.
Die resultierenden planaren Strukturen (z. B. Patch-Antennen) besitzen aber nicht die für eine Peilung notwendige Richtwirkung. Hinzu kommt, daß dieser in den beiden genannten Fundstellen verwendete Antennentyp auf den für die Anwendung zur Verfügung stehenden Flugkörpern nicht so angeordnet wer den kann, daß eine Abstrahlung in Flugrichtung erreicht wird. Auch die An ordnung in einem Array - falls die benötigte Fläche zur Verfügung stehen würde, - wie in der erstgenannten Fundstelle beschrieben, ändert an dieser Tatsache nichts, da bei einer Strahlauslenkung mehr als 60° von der Flächen normale eine deutliche Gewinn Reduzierung auftritt.However, the resulting planar structures (e.g. patch antennas) have not the directionality necessary for a bearing. In addition, this antenna type used in the two sites mentioned on the for the Application available missiles not so arranged can that radiation in the direction of flight is achieved. The An order in an array - if the required space is available would, - as described in the first-mentioned finding, changes on this Nothing fact, because with a beam deflection more than 60 ° from the surface normal a significant profit reduction occurs.
Ein weiterer Punkt, der Patch-Elemente als ungeeignet für die Anwendung gemäß der Erfindung erscheinen lässt, ist die geforderte Breitbandigkeit, die mit 1 : 20 mit den beschriebenen Antennen nicht zu erreichen ist. Dieser An tennentyp ist damit prinzipiell für die geplante Peilung in Flugrichtung unge eignet. Another point of the patch elements as unsuitable for the application according to the invention, the required broadband is that with 1:20 with the described antennas cannot be reached. This one In principle, the type of tennis is therefore not suitable for the planned bearing in the direction of flight suitable.
Antennen mit einem äußerlich ähnlichem Aufbau werden auch im Bereich der Kommunikationstechnik (z. B. aerodynamisch geformte "Blade-Antennen" bei Schienenfahrzeugen) verwendet. Der wesentliche Unterschied zu diesen Strukturen besteht in der physikalischen Trennung von Radom und Antenne und in der Tatsache, daß diese Antennen ungerichtet abstrahlen.Antennas with an externally similar structure are also used in the area of Communication technology (e.g. aerodynamically shaped "blade antennas" at Rail vehicles) used. The main difference to these Structures consist in the physical separation of radome and antenna and the fact that these antennas emit omnidirectional.
Es ist das Ziel der Erfindung, eine Antennenanordnung zu schaffen, bei der die Antennenelemente trotz der räumlichen und mechanischen Einschränkun gen durch den Flugkörper das erforderliche Verhalten aufweisen, also insbe sondere in Flugrichtung gerichtet breitbandig abstrahlen.It is the object of the invention to provide an antenna arrangement in which the antenna elements despite the spatial and mechanical restrictions have the required behavior due to the missile, in particular Blast broadband in the direction of flight.
Gemäß der Erfindung wird dies durch die im kennzeichnenden Teil des An spruchs 1 aufgeführten Merkmale erreicht.According to the invention, this is by the in the characterizing part of the achieved characteristics 1 reached.
Es wird also das Leitwerk des Flugkörpers verwendet, um in diesem Bereich breitbandig in Flugrichtung gerichtet wirkende Artennenstrukturen zu integ rieren, ohne die mechanische Funktionalität des Leitwerksbereiches zu stören.So the tail of the missile is used to in this area Species structures acting broadly in the direction of flight to integ without disturbing the mechanical functionality of the tail area.
Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen und der Beschreibung, in der anhand der Zeichnung ein Ausführungsbeispiel erörtert wird.Details of the invention emerge from the subclaims and Description in which an embodiment is discussed with reference to the drawing becomes.
Die Figur zeigt eine mögliche Ausführung der erfindungsgemäßen "Fin- Antenne". Sie besteht aus einem dielektrischen Leitwerk L, in das die Anten nenstruktur A mit der Einspeisung E eingebettet oder auf ihrer Oberfläche aufgebracht ist. Aufgrund der niedrigen Frequenzen wirkt sich das verwende te Dielektrikum nur in geringem Maße auf die Eigenschaften der Antennen elemente aus. Es liegt also eine strukturelle Integration von Antenne und Ru der vor (Form- und Kraftschluß), wobei weitere Schutzmaßnahmen für die Antenne in Form eines Radoms entfallen.The figure shows a possible embodiment of the "fin Antenna ". It consists of a dielectric tail L into which the antenna structure A with the feed E embedded or on its surface is applied. Due to the low frequencies, this has an effect dielectric only to a small extent on the properties of the antennas elements out. So there is a structural integration of antenna and Ru the before (positive and frictional connection), with further protective measures for the There is no antenna in the form of a radome.
Das verwendete Antennenelement A basiert auf einem sich erweiternden Schlitzstrahler, der entlang seiner Symmetrieachse halbiert ist. Dabei wird der gesamte Flugkörper F mit in das Antennenkonzept einbezogen. Dieser Anten nentyp wird in der Literatur auch als Vivaldi-Element beschrieben. Neu ist in diesem Zusammenhang die Idee, das Antennenelement zu halbieren und den Flugkörper trotz seinen im Vergleich zur Wellenlänge geringen Abmessungen als elektrischen Spiegel zu verwenden. The antenna element A used is based on an expanding one Slot radiator that is halved along its axis of symmetry. The entire missile F included in the antenna concept. This antenna The type is also described in the literature as a Vivaldi element. Is new in In this context, the idea of halving the antenna element and the Missile despite its small dimensions compared to the wavelength to use as an electric mirror.
Anders als bei traditionellen Antennenkonzepten, bei denen der Träger groß im Verhältnis zur Wellenlänge ist und damit als metallische Ebene betrachtet werden kann, wird bei dem Konzept der erfindungsgemäßen also die Struktur des Flugkörpers F Bestandteil der Antenne.Unlike traditional antenna concepts, where the carrier is large in relation to the wavelength and is therefore regarded as a metallic plane the structure of the inventive concept of the missile F part of the antenna.
Durch die neuartige Anordnung der Antennenelemente A im Bereich der Ru der L wird sowohl die Apertur als auch der Abstand der Phasenzentren der Einzelelemente maximiert, wobei aber kein zusätzliches Volumen für die k tennen benötigt wird. Erfolgt die Auswertung der Empfangssignale mit den klassischen Amplituden- oder Phasenmonopulsverfahren, werden durch die vorgeschlagene Anordnung die Anforderungen an die Detektionskanäle nied rig gehalten. Damit ist eine Erweiterung des Frequenzbereiches zur Peilung und Aufklärung zu tieferen Frequenzen (z. Z. 100 MFfz) möglich. Um eine Peilung in Azimut und Elevation für alle Polarisationen zu ermöglichen sind insgesamt 4 Antennenelemente notwendig, die jeweils paarweise orthogonal polarisiert sind. Eine derartige Anordnung ist prinzipiell bereits in DE 11 68 513 beschrieben. Demgegenüber ist das Antennensystem gemäß der Er findung unter einem Winkel von 45° ausgerichtet. Diese Ausrichtung ist we sentlich für die vorgesehene Anwendung, da nur so die benötigte Polarisal onsagilität, nämlich linear horizontale und linear vertikale Polarisation sowie zirkular links- und rechtsdrehende Polarisation bei der Peilung erzielt werden kann.The new arrangement of the antenna elements A in the area of Ru the L becomes both the aperture and the distance between the phase centers of the Individual elements maximized, but no additional volume for the k tennen is needed. The received signals are evaluated using the classical amplitude or phase monopulse methods are characterized by the proposed arrangement the requirements for the detection channels low rig held. This is an expansion of the frequency range for direction finding and clarification to lower frequencies (currently 100 MFfz) possible. To one Bearing in azimuth and elevation must be possible for all polarizations A total of 4 antenna elements are required, each orthogonal in pairs are polarized. Such an arrangement is in principle already in DE 11 68 513. In contrast, the antenna system according to the Er direction aligned at an angle of 45 °. This alignment is we essential for the intended application, as this is the only way to obtain the required polarisal onsagility, namely linear horizontal and linear vertical polarization as well circular left- and right-handed polarization can be achieved during the bearing can.
Zusammengefaßt ergeben sich also durch die erfindungsgemäße Struktur fol
gende Vorteile:
In summary, the following advantages result from the structure according to the invention:
- - Peilung und Aufklärung in Flugrichtung,- direction finding and reconnaissance,
- - eine Erweiterung des Frequenzbereiches zur Peilung und Aufklärung zu tieferen Frequenzen (z. Z. 100 MHz),- An expansion of the frequency range for direction finding and reconnaissance lower frequencies (currently 100 MHz),
- - eine Reduzierung des von den Antennen benötigten Volumens, eine maximale Antennenapertur bei maximalem Abstand der Phasenzentren, undA reduction in the volume required by the antennas, a maximum antenna aperture at a maximum distance of Phase centers, and
- - die strukturelle Integration der Antenne in den Flugkörper (Form- und Kraftschluß).- The structural integration of the antenna in the missile (shape and Power circuit).
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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Family Cites Families (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE1168513B (en) * | 1958-12-16 | 1964-04-23 | Boelkow Entwicklungen Kg | Method for stabilizing and steering a missile with the help of high-frequency electrical vibrations |
NL8900117A (en) * | 1988-05-09 | 1989-12-01 | Hollandse Signaalapparaten Bv | SYSTEM FOR DETERMINING THE ROTATION POSITION OF AN ARTICLE ROTATABLE ON AN AXLE. |
DE19543321B4 (en) * | 1995-11-21 | 2006-11-16 | Diehl Stiftung & Co.Kg | Method and device for the wireless exchange of information between stations |
DE19715206C2 (en) * | 1997-04-11 | 1999-11-18 | Bosch Gmbh Robert | Planar antenna |
US6097343A (en) * | 1998-10-23 | 2000-08-01 | Trw Inc. | Conformal load-bearing antenna system that excites aircraft structure |
-
2002
- 2002-04-23 DE DE10218169A patent/DE10218169B4/en not_active Expired - Fee Related
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102016005910A1 (en) | 2016-05-17 | 2017-11-23 | Rheinmetall Air Defence Ag | Antenna arrangement of a guided missile with a radar antenna |
DE102016005912A1 (en) | 2016-05-17 | 2017-11-23 | Rheinmetall Air Defence Ag | Antenna arrangement of a guided missile with several radar antennas |
WO2017198326A1 (en) | 2016-05-17 | 2017-11-23 | Rheinmetall Air Defence Ag | Antenna array of a guided missile having multiple radar antennas |
WO2017198325A1 (en) | 2016-05-17 | 2017-11-23 | Rheinmetall Air Defence Ag | Antenna array of a guided missile having one radar antenna |
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